기후변화가 벚꽃과 같은 생물계절현상에 미치는 영향을 조사하고자, 벚꽃의 개화일과 기온과의 상관관계를 비교하여, 각 월별로 특히, 1월, 2월, 3월의 일평균기온, 일최저기온, 일최고기온의 월별 평균 기온과 벚꽃개화일의 비교에서 어느 것이 더 상관관계가 높은지를 보았다. 또한, 1950년대 이후로 크고 작은 엘니뇨의 발생은 13회 정도로 약 $2{\sim}5$년을 주기로 발생하였다. 엘니뇨현상은 남방진동 ENSO 등의 기상현상과 함께 발생한다. 엘니뇨가 발생한 해의 한반도는 겨울철 온도는 높아지고, 겨울철 강수량은 높아지는 경향이 있다. 이러한 엘니뇨현상이 1, 2, 3월의 기온에 어떤 영향을 준다면, 벚꽃의 개화일도 변화할 것이다. 위의 자료를 모두 비교해보고 이들 상호간의 영향관계를 알아낸다면, 앞으로 기온을 통한 벚꽃개화일의 예측이나, 반대로 벚꽃개화일을 통한 기온과 엘니뇨현상 등의 기후변화를 예측해 낼 수 있을 것으로 판단된다.
이 연구에서는 최근 25년간(1986-2010년)의 우리나라 기상청 및 일본 기상청 자료를 사용하여 엘니뇨 라니냐 현상과 태풍과의 관계를 분석하였다. 여기서는 엘니뇨감시해역의 해면수온의 기준치와의 차의 5개월 이동평균치가 6개월 이상 계속하여 $+0.5^{\circ}C$ 이상 이 된 경우를 엘니뇨현상, $-0.5^{\circ}C$ 이하가 된 경우를 라니냐현상이라고 정의한다. 그리고 엘니뇨 발생년은 엘니뇨현상이 시작된 해부터 종료된 해까지를, 라니냐 발생년은 라니냐현상이 시작된 해부터 종료된 해까지로 정의한다. 주요 분석 결과는 다음과 같다. 전 기간에 대한 태풍의 연평균 발생 수는 25.4개이다. 이는 60년간(1951-2010년)의 연평균 태풍 발생 수 26.3개보다 약 1개 적은 결과로 최근 지구온난화와 관련하여 태풍의 발생 수가 감소 추세를 보이고 있다는 연구 결과를 뒷받침한다. 엘니뇨 발생년의 연평균 태풍 발생 수는 23.9개이고, 라니냐 발생년의 그것은 24.9개이다. 적도 부근 서부 태평양의 따뜻한 물이 동쪽으로 이동하여 동부 태평양의 해면수온이 평년 이상으로 높아지는 엘니뇨 발생년에 태풍의 발생 수가 감소한다는 사실을 알 수 있다. 태풍의 세기를 나타내는 평균 중심최저기압과 평균 최대풍속은 엘니뇨 발생년에 959.3hPa과 35.8m/s, 라니냐 발생년에 965.5hPa과 33.7m/s 그리고 25년 전 기간에 대하여는 962.3hPa과 35.0m/s이었다. 엘니뇨 발생년의 태풍의 세기가 라니냐 발생년의 태풍의 세기보다 강함을 알 수 있다.
본 논문의 목적은 엘니뇨현상의 예측을 위한 확률모델의 개발과 그 응용에 있다. 이를 위해, 먼저 태평양 적도지역의 월평균 해면수온의 편차시계열을 기초로 하여 엘 니뇨 현상의 지속기간, 강도의 결정방법과 이 현상의 출현에 대한 판별방법을 제안하 였다. 다음으로 과거 40년(1951-1990) 자료의 편차시계열에 나타난 엘니뇨의 연변동 성, 주기성, 종속성 등 확률구조 및 통계적 특성을 파악하였고, 이 결과를 엘니뇨현상 의 예측을 위한 시계열 비선형확률모델을 유도하였는데 이용하였다. 마지막으로 유도 된 확률모델의 실제적용을 위한 통계절차를 제안하였다.
본 연구에서는 엘니뇨현상과 인도양 쌍극자 모드(Indian Ocean Dipole, IOD) 현상의 상호 관련성과, 우리나라 기온, 강수량에 대한 두 현상의 영향을 분석하였다. 1954년부터 2004년까지 51년간 NINO 3 지수, IOD지수, 그리고 전국 11개 지점 지역평균한 월별 평균기온과 강수량 자료를 사용하였다. 엘니뇨현상과 IOD현상은 봄과 가을에는 동시 상관관계가 존재한다. 인도양에서 해수면온도 분포는 엘니뇨 해에는 남북진동이, IOD 해에는 동서진동 형태가 뚜렷하였다. 엘니뇨 해 우리나라에서는, 여름철에 냉하다우, 겨울철에 온난다우 경향이 뚜렷한 반면에, IOD 해에는 유의한 상관성을 찾을 수 없었다. 대기대순환에서도 엘니뇨 해에는 우리나라를 포함한 중위도에 통계적으로 신뢰할 만한 편차패턴이 나타나지만, IOD 해에는 그렇지 않았다.
엘니뇨는 대규모 기후의 경년변화를 대표하는 현상으로 2∼8년 주기로 반복적으로 발생하여 적도지방뿐만 아니라 중위도의 기후에도 영향을 미친다(Ropelewski and Halpert, 1987, 1989). 또한, 북태평양에서 발생하는 엘니뇨는 대기기후시스템(atmospheric climate system)과 밀접하게 관련되어 있으며, 북서태평양에서 엘니뇨 징후는 동북태평양에서처럼 분명하지는 않지만 국부적인 징후를 나타내고 있다. 이 연구의 목적은 엘니뇨의 중심지인 캘리포니아 연안의 반대편에 위치한 동중국해에서 1997∼1998 발생한 엘니뇨와 관련하여 나타나는 징후를 밝히는데 있다. (중략)
최근 25년간(1986-2010년)의 우리나라 기상청 및 일본 기상청 자료를 사용하여 엘니뇨 라니냐 현상과 태풍과의 관계를 분석하였다. 특히, 이번 연구에서는 태풍의 세기에 주목하여 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 태풍의 세기를 나타내는 평균 중심최저기압과 평균 최대풍속은 엘니뇨 발생년에 959.3hPa과 35.8m/s, 라니냐 발생년에 965.5hPa과 33.7m/s 그리고 25년 전 기간에 대하여는 962.3hPa과 35.0m/s이었다. 즉, 엘니뇨 발생년의 태풍의 세기가 라니냐 발생년의 태풍의 세기보다 강함을 알 수 있다. 구체적으로 평균 중심최저기압은 약 6hPa 낮고, 평균 최대풍속은 2.1m/s 강하다. 이와 같은 결과는 태풍의 발생 해역과 밀접히 관련되어 있다. 즉, 엘니뇨 발생년에 태풍은 동경 150도 이동 해역과 북위 10도 이남 해역에서 상대적으로 더 많이 발생하고, 라니냐 발생년의 태풍은 동경 150도 이서 해역과 북위 20도 이북 해역에서 더 많이 발생한다. 동경 150도 이동 해역과 북위 10도 이남 해역에서 발생한 태풍은 북태평양의 광범위한 고수온역을 보다 장시간 이동하게 되므로 더 강하게 발달할 수 있다.
남미의 페루연안에서 적도에 이르는 태평양상의 수온이 2$\~$6년 주기로 올라가 세계 각지에 홍수, 가뭄, 폭설 등을 몰고 다닌다는 기상이변의 주범인 엘니뇨 현상은 과연 우리나라는 안전지대인가? 그렇다면 지난한해동안 논란이 계속돼온 엘니뇨 현상이 과연 올해에는 우리나라 농업에 어떤 영향을 미칠것인가는 모든이의 궁금 사하이 아닐 수 없다. 물론 기사이변을 예측하는데는 고도의 과학적 자료와 분석능력이 뒷따라야 하기 때문에 쉽게 접근할 수 없다는 어려움이 있다. 그러나 농림부는 그동안 각종 자료를 꾸준히 분석하여 엘니뇨 발생에 따른 병 해충 발생양상을 예견해 보고 이에 대비한 영농대책을 마련, 시행에 만전을 기하고 있다. 농림부는 어떤 예측을 하고있으며 그에 따른 대책은 무엇인가에 대해 알아본다.
엘니뇨 및 라니냐 현상은 세계 각지에서 일어나는 이상 기상 현상의 중요한 원인으로 밝혀지고 있으며, 우리 나라에 있어서도 이러한 영향을 받고 있다. 특히 지금까지는 주로 엘니뇨와 이상 기상 현상들이 주로 거론되었는데, 엘니뇨의 끝은 곧바로 그 반대 현상인 해수면의 온도가 하강하는 라니냐의 시작으로 이어질지들 모른다는 어두운 전망도 나오고 있는데, 이러한 라니냐가 찾아올 경우 현재의 기상이변 판도는 다시 한번 뒤집어지게 된다. 우리 나라에 있어서도 엘니뇨 및 라니냐는 기상현상에 많은 영향을 미칠 것으로 사료되는 바, 우리 나라의 겨울 기온 및 강수량에 있어 엘니뇨 및 라니냐와의 관련성을 밝히는 것은 우리 나라 겨울 기온의 변동 경향을 밝힘에 있어 중요한 과제로 인식되고 있다. 본 연구에 있어서 우리 나라 겨울의 기온 및 강수량은 엘니뇨와 시계열적인 분석에 있어서는 그 관련을 유추해 볼 수 있으나, 엘니뇨의 감시 해역인 NINO.3과 우리 나라의 기온 및 강수량과의 상관 계수에 의한 상관도는 대체적으로 낮은 편이었고, 우리 나라의 주요 해역의 해수면의 수온과의 상관 계수 역시 낮게 나타났다.
대류권과 성층권의 대기대순환에 관한 연구는 전지구 규모의 기후변동에 대한 인간활동의 영향을 이해하는 데에 있어서 매우 중요하다. 최근, 상부대류권과 성층권의 대기대순환에 있어서의 일년주기의 존재가 많은 연구에 의하여 보고되어졌다. 이 연구에서는 10년간(1985년 12월${\sim}$1995년 11월)의 자료에 대하여, 변형오일러평균방정식계의 운동방정식과 연속방정식을 이용하여 잔차평균자오면순환을 구하고, 그 순환과 100hPa면을 가로지르는 질량 플럭스들의 장기변동을 조사한다. 그 장기변동을 정량적으로 파악하기 위하여 중회귀통계모델을 사용한다. 특히, 이 연구에서는 이상기상과 전지구 규모의 기후변동의 원인으로서 알려진 엘니뇨현상과 관련한 대류권과 성층권의 평균자오면순환에 초점을 맞춘다. 연구의 결과는, 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 엘니뇨현상과 준2년주기진동의 동풍 위상 동안에 강화되어지고, 라니냐현상과 준2년주기진동의 서풍 위상 동안에 약화되어진다는 사실을 보인다. 그리고, 1991년 6월에 있었던 피나투보 화산 폭발의 신호가 얻어진다. 그 화산 폭발 때문에 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 급격히 강화되어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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