• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.173-173
• /
• 2017

지구표면에서 발생하는 물순환, 에너지순환, 탄소순환은 토지-대기-식생간의 물리화학적 관계에 의하여 발생하며 이를 모사하기 위해 지면 및 기후모델이 활용된다. 본 연구에서는 NCAR의 지면모형인 Community Land Model(CLM) v4.5를 동아시아에 적용하고자 한다. 동아시아 범위에서 Fluxtower가 설치되어 물, 에너지, 탄소 플럭스 자료가 관측된 지점에서 모형을 구동하고 결과를 평가하였다. CLM 결과에 따른 증발산(Evapotranspiration), 잠열(Latent heat), 헌혈(Sensible heat)과 같은 물 및 에너지 순환에 관한 결과 뿐 아니라 총 일차생산량(Gross primary production), 순생태계순환(Net ecosystem exchange), 생태계 호흡량(Ecosystem respiration)과 같은 탄소순환에 관한 결과를 비교, 분석하였다. 특히, 기초 결과 분석에 따라 지면 모형 내의 여러 모듈 중에서 화재 관련 모듈에 초점을 맞추어 CLM 모형을 개선하였다. 화재는 식생의 성장에 많은 영향을 미치는 모듈로서 탄소순환 모의에 중요한 역할을 한다. 전 지구 대상 모의를 기반으로 하는 CLM에서 삼림 및 초지 지역의 화재 발생는 국내총생산(Gross domestic product, GDP) 및 인구밀도에 따라 모수화되어 있으나, 이는 전 지구 혹은 지역 대상이 아닌 지점 수준의 모형적용을 위해 부적합하다. 이에 관련 모수들을 재산정하고 개선된 모형 결과를 정량화하기 위해 위에서 언급한 물순환, 에너지순환, 탄소순환 관련된 변수들의 모의값을 Fluxtower 관측값과 비교, 분석하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.36 no.3 s.134
• /
• pp.345-363
• /
• 2003

From the General Circulation Models(GCMs), it is known that the increases of concentrations of greenhouse gases will have significant implications for climate change in global and regional scales. The GCM has an uncertainty in analyzing the meteorologic processes at individual sites and so the 'downscaling' techniques are used to bridge the spatial and temporal resolution gaps between what, at present, climate modellers can provide and what impact assessors require. This paper describes a method for assessing local climate change impacts using a robust statistical downscaling technique. The method facilitates the rapid development of multiple, low-cost, single-site scenarios of daily surface weather variables under current and future regional climate forcing. The construction of climate change scenarios based on spatial regression(transfer function) downscaling and on the use of a local stochastic weather generator is described. Regression downscaling translates the GCM grid-box predictions with coarse resolution of climate change to site-specific values and the values were then used to perturb the parameters of the stochastic weather generator in order to simulate site-specific daily weather values. In this study, the global climate change scenarios are constructed using the YONU GCM control run and transient experiments.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.347-356
• /
• 2001

Even though the increase of greenhouse gases such as $CO_2$ is thought to be the main cause for global warming, its impact on global climate has not been revealed clearly in rather quantitative manners. However, researches using Genral Circulation Model(GCM) has shown that the accumulation of greenhouse gases increases the global mean temperature, which in turn impacts on the global water circulation pattern. A climate predictive capability is limited by lack of understanding of the different process governing the climate and hydrologic systems. The prediction of the complex responses of the fully coupled climate and hydrologic systems can be achieved only through development of models that adequately describe the relevant process at a wide range of spatial and temporal scales. These models must ultimately couple the atmospheres, oceans, and lad and will involve many submodels that properly represent the individual processes at work within the coupled components of systems. So far, there are no climate and related hydrologic models except local rainfall-runoff models in Korea. The purpose of this research is to predict the change of temperature in Korean Peninsula using regional scale model(IRSHAM96 model) and GCM data obtained from the increasing scenarios of $CO_2$ Korean Peninsula increased by $2.5^{\circ}C$ and the duration of Winter in $lxCO_2$ condition would be shorter the $2xCo_2$ condition due to global warming.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.16-16
• /
• 2017

기후 시스템의 다양한 상호작용으로 인해 나타나는 대표적 현상인 강우는 수문학적 분석 과정의 필수적인 요소이며 장기 강우를 예측하는 것은 효율적인 수자원 관리에 중요한 기반이 되고 있다. 이러한 강우는 장기적으로 지구의 대기-해양 순환 패턴의 영향을 받으며, 특히 엘니뇨와 라니냐와 같은 기상 이변이 발생할 경우 대규모 순환에 변화가 일어나게 되어 강우에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지구의 순환 패턴 특성을 수치화한 전지구적 기상인자 중에서 우리나라 장기 강우를 예측하기 위한 기상인자를 선정하고 시계열 모형 구축을 통하여 예측력을 평가하였다. 이를 위해 강우에 내재된 다양한 대기-해양 순환 패턴으로부터 나타나는 주기적 요소를 추출하기 위해 앙상블 경험적 모드분해법을 사용하여 강우를 분해한 후, 각 분해된 강우자료와 전지구적 기상인자와의 상관성 분석을 통해 높은 상관성을 가진 기상인자를 선별하고 단계식 변수선택법으로부터 유의미한 기상인자를 최종적으로 선정하였다. 그 결과, 우리나라 기상청 60개 지점의 월별 강우자료 중 전반적으로 영향을 미치는 기상인자를 선정할 수 있었으며, 선정된 기상인 자로 구축된 시계열 모형을 통해 우리나라 장기 강우를 예측하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.21-21
• /
• 2015

가뭄은 다른 어떤 기상재해보다 광범위하고 긴 시간에 걸쳐 큰 피해를 초래할 뿐만 아니라 많은 변수들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 가뭄에 의한 피해를 최소화하기 위해서는 중, 장기적인 가뭄의 예측이 필요하며, 가뭄을 예측한다는 것은 가뭄의 발생 원인을 정확히 이해하는데서 시작할 수 있다. 통계적 모형기반의 한계를 극복하기 위한 방법으로서 가뭄의 발생원인을 규명하여 가뭄예측에 활용하는 연구가 시도되고 있으며, 그중 하나의 시도로서 광범위한 지역에 걸쳐서 나타나는 대기순환이 지역별 강수량에 미치는 영향을 분석함으로써 가뭄과의 상관관계를 규명하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 한반도 봄 가뭄에 대한 발생 원인과 예측 가능성을 진단하기 위하여 서울, 대전, 광주 및 밀양관측소의 강수량과 북반구 대기순환 패턴과의 상관분석을 실시하였으며, 동시상관 및 지연상관 패턴에 의한 한반도 가뭄의 시공간적 변화특성을 분석함으로써 대기패턴에 의한 한반도 가뭄과의 원격상관을 분석하여 가뭄을 예측할 수 있는 인자로서의 활용가능성에 대해서 분석하고자 한다.

• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.27 no.6
• /
• pp.653-658
• /
• 2006

The seasonal predictability of typhoon activity over the western North Pacific is investigated using an atmospheric general circulation model GCPS. A ten-member ensemble with different initial conditions is integrated for five months using observed sea surface temperature data for each year from 1979 to 2003. It is shown that the monthly variation of occurrence frequency of simulated tropical storms and the distribution of tropical storm genesis location are similar to those of observed tropical storms, but the model is unable to reliably predict the interannual variation of the occurrence frequency of tropical storms. This is largely because the observed relationship between tropical storm occurrence frequency and ENSO is different from the simulated one. Unlike the observation, in which the tropical storm occurrence frequency has no relation to ENSO, the model has a tendency to generate more (less) tropical storms than normal during El Nino (La Nina). On the other hand, the interannual variation of the mean longitude of tropical storms that shows a close connection with ENSO in both observations and simulations is simulated similar to the observation.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.241-257
• /
• 2004

Global prognostic models based on NCOM(NCAR CSM Ocean Model) of NCAR which is generic from Bryan-Cox-Semtner model are established to study the ocean circulation in the neighboring seas of Korean peninsula. The model domain covers areas from $80.6{^\circ}S~88.6{^\circ}N$in meridional direction and the vertical water column is divided into 15 levels taking enhanced grid resolution of $0.3^\circ$ around Korean peninsula. Island option is used for 22 islands to simulate inshore circulation by hole-relaxation method and the restart hydrographic data are taken from NCAR(1998) CSM model that has been run for 300 years. The wind stress data are taken from Choi et al. (2002). Based on the model results, circulation patterns in the NW Pacific and global oceans are investigated. Volume transports calculated at five straits in the neighboring seas of Korean peninsula are compared with the results from Choi et al. (2002) and other observed data.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.16-24
• /
• 1998

In this study, Ocean General Circulation Model (OGCM) has been developed as a counterpart of Atmospheric General Circulation (AGCM) for the study of coupled ocean-atmosphere climate system. The oceanic responses to given atmospheric boundary conditions have been investigated using the OGCM. In an integration carried out over 100 simulated years with climatological monthly mean data (EXP 1), most parts of the model reached a quasi-equilibrium climate reproducing many of the observed large-scale oceanic features remarkably well. Some observed narrow currents, however, such as North Equatorial Counter Current, were inevitably distorted due to the model's relatively coarse resolution. The seasonal changes in sea ice cover over the southern oceans around Antarctica were also simulated. In an experiment (EXP 2) under boundary condition of 10-year monthly data (1982-1991) from NCEP/NCAR Reanalysis Project model properly reproduced major oceanic changes during the period, including El Ni$\tilde{n}$os of 1982-1983 and 1986-87. During the ENSO periods, the experiment showed eastward expansion of warm surface waters and a negative vertical velocity anomalies along' the equator in response to expansion of westerly current velocity anomalies as westerly wind anomalies propagated eastward. Simulated anomalous distribution and the time behavior in response to El Ni$\tilde{n}$o events is consistent with that of the observations. These experiments showed that the model has an ability to reproduce major mean and anomalous oceanic features and can be effectively used for the study of ocean-atmosphere coupling system.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.103-103
• /
• 2018

인류 문명이 발전되면서 이산화탄소 증가나 표지 피복도의 변화와 같은 인류의 영향으로 인하여 자연현상들은 많은 변화가 발생하고 있다. 특히 고대서부터 현재까지 농작물을 짓기 위해서 관개 수로를 이용한 농업이 발전되어져 왔다. 관개 농업은 작물의 생육과 알맞은 토양환경을 만들기 위해 깨끗한 물을 인공적으로 농업에 이용하기에 물 순환뿐 아니라 에너지 순환에 많은 영향을 미치는 요소이다. 따라서 그에 대한 메커니즘을 이해하는 것을 중요하다. 본 연구에서는 지상기후모형인 Community Land Model(CLM)과 대기기후모형인 Community Atmospheric Model(CAM)을 이용하였으며 관개농업에 관한 과정을 고려할 때와 고려하지 않았을 때 도출된 결과값들을 서로 비교함으로써 관개농업이 지구환경에 미치는 영향을 알아보았다. 관개농업으로 인하여 강수량, 증발산량(Evapotranspiration, ET)과 같은 수문량의 변화뿐 아니라 지하 토양수분과 지하수면 깊이(Water table depth)의 변화량과 같은 모델의 결과들을 시간적 공간적 변화를 나타냄으로써 관개농업이 물 순환에 미치는 영향을 제시하였다. 또한 에너지 순환의 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 잠열(Latent heat) 과 헌혈(Sensible heat)의 변화를 알아내어 관개가 에너지 순환에 미치는 영향을 알아보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.176-176
• /
• 2021

한반도의 강수를 예측하는 것은 수자원 관리 측면에서 매우 중요하다. 한반도의 강수는 연별 변동 뿐 아니라 계절별로 변동을 갖는다. 우리는 이 중 건기(Dry period)의 가뭄과 그 이후 농번기(3월, 4월)에 영향을 미치는 초겨울(11월, 12월)의 강수를 예측은 수자원 관리에 있어서 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 Regularized regression 모형인 Elastic net model을 이용하여 중장기 (7개월 이상)기반으로 초겨울의 강우 예측의 가능성에 대해서 논하고자 한다. 특히, 본 연구에서는 우리나라의 초겨울 강우의 변동이 대서양의 대규모의 대기 순환과 밀접한 관계를 보이는 것을 확인하였으며 이를 논하기 위해서 Sea Surface Temperature (SST) 등의 자료를 사용하여 분석하였다. 이 시간적 지체 효과를 갖고 있는 대기 순환은 Eurasia 지역을 기반으로 횡적인 순환과 관련이 깊은 것으로 파악되었다. 본 연구의 결과는 앞으로 우리나라의 가뭄관리에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.