• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.30 no.3
• /
• pp.282-293
• /
• 2009

This study examines the effects of the Madden-Julian oscillation (MJO) or the Intraseasonal Oscillation (ISO) on precipitation, temperature and circulation anomalies over East Asia according to the eight different MJO phases during the winter and summer seasons. A nonlinear response appears the wintertime precipitation pattern during the phase of 3 (where the MJO center is located over the Eastern Indian Ocean) and 8 (where the MJO center is located over the Western Hemisphere) over the Korean Peninsula. That is, for these phases, the positive precipitation anomalies appear for the MJO intensity less than 2 standard deviations while the negative precipitation anomalies appear in the case of the MJO intensity greater than 2 standard deviations. The negative precipitation anomaly in the latter case is duandard d stronger anomalous anticyclone formed over the Korean Peninsula and cold and dry advection by northerly winds. The response of precipitation and circulation to the boreal summer ISO is also investigated.

• Atmosphere
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.305-315
• /
• 2018

This study investigates the characteristic spatial patterns and dynamic processes associated with the summertime extreme temperature events in South Korea during the last 20 years (1995~2014) using Self-Organizing Map (SOM). The classified SOM patterns commonly have high temperature and anticyclonic circulation anomalies over South Korea. The two major teleconnection patterns are identified: one is from the subtropical western North Pacific (WNP) affecting to the north and the other is from the North Atlantic (NA) affecting downstream region. The meridional teleconnection pattern is related to the forcing of positive sea surface temperature (SST) anomaly over the WNP. The northward propagating Rossby wave generates the East Asia-Pacific (EAP) pattern to form an anticyclonic circulation anomaly over South Korea. On the other hand, NA SST anomalies generate an eastward Rossby wave train across the Eurasian continent, leading to the development of an anticyclonic circulation anomaly over South Korea. The EAP pattern occurs more frequently in July and August, whereas the midlatitude teleconnection pattern associated with NA SST anomalies develops more frequently in early summer (June).

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.32 no.2
• /
• pp.195-200
• /
• 2016

Water vapor leading various scale of atmospheric circulation and accounting for about 60% of the naturally occurring warming effect is important climate variables. Using the Total Precipitable Water (TPW) from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) operating on both Terra and Aqua, we study long-term Variation of TPW and define relationship among TPW and climatic parameters such as temperature and precipitation to quantitatively demonstrate the impact on climate change over East Asia focusing on the Korea peninsula. In this study, we used linear regression analysis to detect the correlation of TPW and temperature/precipitation and harmonic analysis to analyze changeable aspects of periodic characteristics. A result of analysis using linear regression analysis between TPW and climate elements, TPW shows a high determination coefficient ($R^2$) with temperature and precipitation (determination coefficient between TPW and temperature: 0.94, determination coefficient between TPW anomaly and temperature anomaly: 0.8, determination coefficient between TPW and precipitation: 0.73, determination coefficient between TPW anomaly and precipitation anomaly: 0.69). A result of harmonic analysis of TPW and precipitation of two-year to five-year cycle, amplitude contribution ratio of 3.5-year cycle are much higher and two phases are similar in 3.5-year cycle.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.2207-2211
• /
• 2008

한반도 및 동아시아의 여름철은 장마와 태풍으로 인한 집중호우의 발생으로 많은 피해를 입는다. 따라서 여름철에 나타나는 이러한 집중호우가 나타나는 지역, 시기, 기간, 그리고 강수량 등을 예측하는 것은 매우 중요하다. 특히, 효율적인 수자원 관리를 위하여 이러한 예측은 매우 중요한데, 단기적으로 정확하고 신속하게 강수를 예측하는 것도 중요하지만, 장기적으로 계절 강수, 특히 여름철의 장마 또는 우기의 시기와 강수량과 태풍 발생의 시기 등을 미리 예측하여 이에 따른 집중 호우의 발생 지역, 기간, 강수량을 예측하여 사전에 대비하는 것도 매우 중요하다. 특히, 최근에는 6,7월 장마에 의한 집중 호우의 영향보다도 8월에 강수량이 높아지고 있는 경향을 보이므로 강수량의 장기적 경향의 파악이 매우 중요하다. 장기 기후를 예측하는 데는 과거 자료를 이용한 통계 방법도 유용하지만 최근에는 AOGCM (Atmospheric Oceanic General Circulation Model)을 이용한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 강수와 같이 지역적으로 나타나는 현상은 저해상도의 AOGCM으로는 유용한 정보를 제공하기가 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 전구를 삼각형으로 된 20면체로 격자화 시켜 모든 격자의 크기가 거의 동일하고, 해상도 조절이 가능한 Geodesic 격자를 활용한 GME 모델을 사용하였다. GME 모델은 icosahedral-hexagonal grid 격자 체계를 가진 독일 기상청(Deutscher Wetterdient)에서 현업으로 사용 중인 모델이다. 본 연구에서는 수직/수평 해상도를 40km/40layers로 하여 GME 모델을 수행하였으며, 일간격의 장기 기후 자료를 생산하였다. 사용된 초기자료로는 ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) 자료이며, 경계 자료로는 ERA Climatology의 최근 30년간의 SST (Sea Surface Temperature) 평균 자료를 이용하여 규준 실험(Control Run), 즉, climatology 자료를 생산하였으며, persistent SST 아노말리와 ERA Climatology의 최근 30년간의 SST 자료를 이용하여 내삽 과정을 거친 SST forcing을 주어서 예측 실험(Prediction Run)을 통하여 모의 자료를 생산하였다. 특히, 규준 실험에서는 수치 모델이 가지는 불확실성을 줄이고 예보 정확도를 향상시키기 위하여 각각의 실험은 초기자료를 달리한 앙상블 모의실험을 수행하였다. 장기 모의 3개월을 위하여 모의 기간 1달 전부터 모의를 수행하여, 첫 1달은 모델의 spin-up 시간으로 분석에서 제외 하였다. 생산된 Climatology 자료와 Prediction 자료를 비교하여 아노말리와 Category 분석을 실시하여 한반도 및 동아시아 지역의 강수(Precipitation)를 중심으로 기압장(Pressure), 온도(2m Temperature) 위주로 분석하였다. 이러한 예측된 매 계절의 전망 자료 중에서도 수자원 분야에서 관심이 집중되는 여름철에 초점을 맞추어 실제 관측 자료와 비교하여 GME 모델의 계절 모의 예측성 성능을 분석하여 평가하고 다가올 여름철의 강수량의 장기 변화를 모의하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.459-459
• /
• 2022

물수지의 불균형으로 발생되는 가뭄은 장기간에 걸쳐 넓은 규모로 발생되는 자연재해로서, 농업 및 산업에 직접 피해와 다양한 상품에 대한 공급 부족으로 인한 가격 상승 등의 간접 피해를 야기하는 재해이다. 이러한 가뭄을 정량적으로 평가하기 위하여 기상 요인(강수, 기온), 농업 요인(식생), 수문 요인(증발산, 토양수분) 등과 같은 설명 변수를 기초로 하는 많은 가뭄지수들이 개발되어 왔다. 대표적인 가뭄지수에는 Standardized Precipitation Index (SPI), Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), Palmer Drought Severity Index (PDSI), Soil Water Deficit Index (SWDI), Vegetation condition index (VCI), Temperature Condition Index (TCI), Vegetation Health Index (VHI), Scaled Drought Condition Index (SDCI), Integrated Crop Drought Index (ICDI) 등이 있다. 본 연구는 최근 개발된 통합작물가뭄지수(ICDI)를 통해 미국 옥수수의 약 90%를 생산하는 농업지역인 미국 콘벨트의 가뭄 특성을 분석하고자 한다. ICDI는 기상 요인(강우량 및 지표면 온도), 수문학적 요인(잠재 증발산 및 토양수분), 식생 요인(강화식생지수(Enhanced Vegetation Index, EVI))의 조합을 통해 지표면의 건조·습윤 상태 및 식생의 건강 상태를 설명하는 가뭄지수이다. 2004년부터 2019년까지 주요 콘벨트 지역인 일리노이, 인디애나, 아이오와를 대상으로 가뭄분석을 실시하였으며, 옥수수 수확량 아노말리와의 상관성을 분석하였다.

• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.21 no.5
• /
• pp.503-524
• /
• 2000

Intercomparisons between four kinds of data have been done to estimate the accuracy of satellite observations and model reanalysis for middle and lower tropospheric thermal state over regional oceans. The data include the Microwave Sounding Units (MSU) Channel 2 (Ch2) brightness temperatures of NOAA satellites and the vertically weighted corresponding temperature of ECMWF GCM (1980-93). The satellite data for midtropospheric temperatures are MSU2 (1980-98) in nadir direction and SC2 (1980-97) in multiple scans, and for lower tropospheric temperature SC2R (1980-97). MSU2 was derived in this study while SC2 and SC2R were described in Spencer and Christy (1992a, 1992b). Temporal correlations between the above data were high (r${\ge}$0.90) in the middle and high latitudes, but low(r${\sim}$0.65) over the low latitude and more convective regions. Their values with SC2R which included the noises due to hydrometeors and surface emission were conspicuously low. The reanalysis shows higher correlation with SC2 than with MSU2 partially because of the hydrometeors screening. SC2R in monthly climatological anomalies was more sensitive to surface thermal condition in northern hemisphere than MSU2 or SC2. The first EOF mode for the monthly mean data of MSU and ECMWF shows annual cycle over most regions except the tropics. The mode in MSU2 over the Pacific suggests the east-west dipole due to the Walker circulation, but this tendency is not clear in other data. In the first and second modes for the Ch2 anomalies over most regions, the MSU and ECMWF data commonly indicate interannual variability due to El Ni${\tilde{n}$o and La Ni${\tilde{n}$a. The substantial disagreement between observations and model reanalysis occurs over the equatorial upwelling region of the western Pacific, suggesting uncertainties in the model parameterization of atmosphere-ocean interaction.

• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.703-718
• /
• 2000

In order to investigate interannual variation of total ozone and reflectivity over the globe, Nimbus-7/TOMS data were used on the monthly mean and its anomaly for the period of 1979-92. This study also examined MSU channel 4(Ch4; lower-stratosphere) brightness temperature data and two model reanalyses of NCEP and GEOS to compare the ozone variation with atmospheric thermal condition. In addition, the MSU channel 1(Ch1 ; lower-troposphere) brightness temperature was used to compare with the reflectivity. The ozone showed strong annual cycle with downward trend(-6.3${\pm}$0.6 DU/decade) over the globe, and more distinct response to volcanic eruption than El Ni${\tilde{n}$o. The relationship between total ozone and MSU Ch4 observation, and between the ozone and model reanalyses of lower stratosphere temperature showed positive correlation(0.2-0.7) during the period of 1980-92. Reflectivity increased interannually by 0.2${\pm}$0.06%/decade over the globe during the above period and reflected El Ni${\tilde{n}$o(1982-83, 1991-92) well. Its variability in annual cycle was remarkably smaller in tropics than in higher latitudes. This is inferred due to cloud suppression and tropical upwelling regions. Reflectivity correlated negatively(-0.9) to the Ch1 temperature over the globe, but positively(0.2) over tropical ocean. The positive value over the ocean results from the effect of microwave emissivity which increases the Ch1 temperature with enhanced hydrometeor activity. Significant correlations between total ozone and the Ch4 temperature, and between reflectivity and the Ch1 Suggest that the TOMS data may use valuably to better understand the feedback mechanism of climate change.