• 제목/요약/키워드: Aridity index

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Wetness or Warmth, Which is the Dominant Factor for Vegetation?

  • Suzuki, Rikie;Xu, Jianqing;Motoya, Ken
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.147-149
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    • 2003
  • The wetness, a function of precipitation and temperature etc, and the warmth, a function of temperature, are the dominant factor for global vegetation distribution. This paper employs the normalized difference vegetation index (NDVI), warmth index (WAI), and wetness index (WEI), and focuses on an essential climate-vegetation relationship at global scale. The NDVI was acquired from ‘Twenty-year global 4-minute AVHRR NDVI dataset.’ The WEI is defined as the fraction of the precipitation to the potential evaporation. The WAI was calculated by accumulating the monthly mean temperature of the portion exceeded 5$^{\circ}C$ throughout the year. Meteorological data for the WEI and WAI calculation were obtained from the ISLSCP CD-ROM. All analyses were conducted for 1 ${\times}$ 1 degree grid box on the terrestrial area of the Earth, and on annual value basis averaged in 1987 and 1988. The result of analyses demonstrated that there are two regimes in their relations, that is, a regime in which NDVIs vary depending on the WEI, and a regime in which NDVIs vary depending on the WAI. These two regimes appeared to correspond to the wetness dominant and warmth dominant vegetation, respectively. The geographical distributions of two regimes were mapped. Most of the world vegetation is categorized into wetness dominant, while warmth dominant vegetation is seen in the high-latitude area mainly to the north of 60$^{\circ}$N in the Northern Hemisphere and high-altitude areas.

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기후와 지형 특성이 수문분할과 식생반응에 미치는 영향 (Effect of Climate and Landscape Characteristics on Hydrologic Partitioning and Vegetation Response)

  • 박윤경;최민하;안재현;김상단
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.735-744
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    • 2013
  • 본 연구에서는 기후와 지형특성에 따라 유역의 수문학적 분할과 식생이 어떠한 영향을 받는지가 분석된다. 수문학적 분할은 Horton 지수를 이용하여 정량화되며, 지역의 기후특성과 Horton 지수 사이의 관계가 탐색된다. 또한 지역 기후특성을 이용한 Horton 지수의 예측력과 지역 기후특성뿐만 아니라 지형특성을 이용한 Horton 지수의 예측력을 비교함으로써 지형특성이 수문학적 분할에 미치는 상대적인 공헌도가 분석된다. 마지막으로 정규화 식생지수에 대한 건조지수와 Horton 지수의 예측력을 살펴봄으로써, 식생반응에 대한 기후 및 지형특성의 영향이 추정된다.

A SIMPLE APPROACH FOR ESTIMATING ANNUAL EVAPOTRANSPIRATION WITH CLIMATE DATA IN KOREA

  • Im Sangjun;Kim Hyeonjun;Kim Chulgyum;Jang Cheolhee
    • Water Engineering Research
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    • 제5권4호
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    • pp.185-193
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    • 2004
  • Estimates of annual actual evapotranspiration are needed in water balance studies, water resources management projects, and many different types of hydrologic studies. This study validated a set of 5 empirical equations of estimating annual actual evapotranspiration with climate data on 11 watersheds, and evaluated the further applicability of these forms in estimating annual runoff on watershed level. Five empirical equations generally overestimated annual evapotranspiration, with relative errors ranging $3.3\%$ to $47.2\%$. The results show that Schreiber formula can be applicable in determining annual evapotranspiration in sub-humid region that is classified by aridity index, while Zhang equation gave better results than the remaining methods in humid region. The mean differences for annual evapotranspiration bias over 11 watersheds are Zhang, Schreiber, Budyko, Pike, and Ol'dekop formula from lowest to highest. The empirical equations provide a practical tool to help water resources managers in estimating regional water resources on ungauged large watershed.

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Asia Fluxnet 지점에서 수정된 보완관계법을 기반으로 한 증발산량 추정 (Estimating evaportranspiration based on modified complementary relationship at Aisa Fluxnet sites)

  • 서호철;김지희;김연주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.228-228
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    • 2016
  • 증발산량은 수자원 부존량 평가, 물수지 분석, 지구의 물순환 및 에너지 순환을 이해하기 위해서 알아야할 수문량이나, 이를 산정하기 위하여 단순한 가정을 하거나 경험식을 사용하는 접근에는 신뢰성에 문제가 생긴다. 본 연구에서는 아시아 지역내의 여러 지점에서 에디공분산 시스템을 활용해 플럭스 자료를 구축해놓은 Asia Fluxnet의 자료를 활용해 보완관계법(Complimentary relationship) 기반으로 제한된 기상자료를 이용해 구한 증발산량을 산정하는 방법론들을 평가하였다. Granger and Gary(GG)는 실제 증발산량은 습윤조건의 증발산량의 2배에 잠재 증발산량간의 차와 같다는 보완관계를 수정하여 일반화하고, 잠재 증발산량을 산정하는 경험식을 제시하였다. 이러한 수정된 보완관계식을 활용한 GG 방법론을 활용하여 산정한 증발산량을 측정된 증발산량과 비교한 정확성을 정량화 하기 위해 Average root mean square error (RMSE), mean absolute bias (BIAS), coefficient of determination ($R^2$)과 같은 통계값을 이용하였다. 최종적으로 각 사이트의 기후를 Aridity Index (AI)를 이용하여 분류하였으며 분류된 기후별로 GG 방법론의 적용성을 검토하였다.

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천연 활엽수림의 입지 유형별 미기후 추정과 직경생장과의 관계 - 강원도 평창 지역 국유림을 중심으로 - (Estimation of Microclimate by Site Types in Natural Deciduous Forest and Relation between Periodic Annual Increment of Diameter and the Microclimatic Estimates - A Case Study on the National Forest in Pyungchung, Kangwon Province -)

  • 신만용;정상영;이돈구
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.44-54
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    • 2001
  • 본 연구는 천연 활엽수로 이루어진 가리왕산 지역에 대하여 활엽수림의 생장 특성을 구명하고, 지역별 미기후 조건을 지형-기후 관계식의 개발을 통한 지형기후학적 방법에 의하여 추정함으로써 환경요인으로서 지역별 기후 조건이 조사 대상지의 임목 생장에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 입지 유형별 임분 현황을 보면 해발고도 700 m 이상의 입지 조건에서는 상대적으로 양호한 임상을 유지하고 있으나, 700m 미만에서는 비교적 불량한 것으로 파악되었다. 임분밀도를 나타내는 ha당 본수의 경우에는 입지유형별로 특징적인 차이를 찾을 수 없었으며, ha당 흉고단면적을 보면 본수분포와는 다소 다른 경향을 보이고 있다. 해발고도에 따른 평균 흉고직경은 고도가 높을수록 크지만 평균 수고의 경우에는 해발고도 700∼1,000 m의 범위가 가장 우수한 것으로 나타났다. 입지유형별 ha당 재적으로 보면 해발고도 700∼l,000 m에서 가장 양호한 분포를 나타내고 있었다. 입지 유형별 천연 활엽수림의 흉고직경의 정기평균 생장량을 해발고도별로 비교해 보면 해발고도 700 m 미만인 지역이 생장이 양호한 것으로 나타났으며, 고도가 높아짐에 따라 생장이 저조한 경향을 보이고 있다. 5년 간의 흉고직경 정기평균 생장량은 건조지수와 월 평균 상대습도, 그리고 생장기간(4∼10월)동안의 상대습도 평균값과 양의 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 온량지수와는 음의 상관관계가 인정되었다. 흉고직경의 정기평균 생장량의 차이가 어떤 기후 변수에 의하여 영향을 받는지를 알아보기 위하여 회귀분석을 실시한 결과는 건조지수와 생장기간동안의 월 평균 상대습도에 의하여 입지유형별 직경생장량을 추정할 수 있는 것으로 파악되었다. 하지만 생장에 영향을 미치는 환경요인은 기후인자 외에 지형 및 토양특성 등 많은 다른 요인이 복합적으로 작용한다. 또한 다양한 수종이 동일한 공간에 존재하는 천연 활엽수림은 임목의 크기와 임령이 다양하기 때문에 이에 따른 임목간의 경쟁이 생장에 영향을 미치는 것이 사실이다. 따라서 앞으로의 연구에서는 지형, 토양, 미기후 조건, 그리고 임목 간의 경쟁관계가 종합적으로 고려된 환경요인에 의한 생장특성을 파악하는 연구가 필요하다. 아울러 본 연구에서와 같이 지형기후학적 방법에 의하여 추정된 미기후를 통하여 보다 정확한 결과를 얻기 위해서는 무인자동기상관측 망의 설치를 통하여 이를 검증하는 작업이 필요하다.

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입지유형별 미기후가 천연 활엽수림의 임목 생장에 미치는 영향 (Effects of Microclimate of Different Site Types on Tree Growth in Natural Deciduous Forest)

  • 신만용;정상영;한원성;이돈구
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.9-16
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    • 2008
  • 입지유형별 미기후 특성이 임목생장에 미치는 영향을 구명하고자 연구 대상지의 입지유형을 사면방향, 해발고, 그리고 지형특성 등의 총 36가지 유형으로 구분한 후, 각 입지유형별 평년 기후값을 지형기후학적 방법으로 추정한 후, 평년 기후값으로부터 임목생장에 영향을 미칠 것으로 판단되는 17개 기후변수를 입지유형별로 도출하였다. 한편 입지유형별 직경생장, 수고생장, 재적생장에 대한 정보를 얻기 위해 임분조사를 실시했으며, 직경생장량, 수고생장량, 재적생장량의 추정에 적합한 회귀추정식을 17개 기후변수를 사용하여 개발하였다. 입지유형별 직경생장량은 건조지수에 의하여 최적으로 추정할 수 있었다. 건조지수는 총강수량에 대한 연 평균기온의 비에 의하여 계산되기 때문에 강수량이 많아 수분조건이 양호한 입지조건에서 직경생장이 우수한 것으로 나타났다. 한편, 수고생장량은 건조지수와 월 평균 일조시수의 두 기후변수의 조합에 의해 잘 추정되는 것으로 나타났으며, 재적생장량 추정식에 포함된 기후변수는 건조지수와 월 평균상대습도로 밝혀졌다. 결과적으로 입지유형별 직경생장, 수고생장, 그리고 재적생장을 추정하기 위해 사용한 17개 기후변수 중에서 공통적으로 건조지수가 포함되어 입지유형별 임목생장에는 수분조건이 큰 영향을 미치는 것으로 평가된다.

자성과 동위원소를 이용한 중부대평원의 고기후 복원 (Paleoclimatic Reconstruction in the Central Great Plains Using Environmental Magnetism and Stable Isotope)

  • Kyeong Park
    • 대한지리학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.377-394
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    • 1998
  • 화분분석이나 연륜분석 같은 전통적인 고기후 연구 방법론이 이용되기 어려운 육상 환경하에서. 토양내 자성 특성은 제4기 기후 연구의 수단중 가장 좋은 수단 중 하나가 되었다. 본 연구에서는 미국 중부 평원지역에서 제4기말 위스컨신 빙하기와 흘로세에 퇴적된 고토양/뢰스 층에서 자성변수들의 층서에 따른 대자율과 잔류자기의 특성을 연구하였다. 고토양에는 자성물질 집적이 많고. 잔류자기의 특성도 토양화의 영향으로 크기가 작은 2차 자성광물의 존재를 보이는데 비하여, 빙하기의 풍화정도가 약한 뢰스에서는 집적량이 적고 입자가 큰 1차 광물이 많은 것으로 나타났다. 자성변수들은 기후에 민감한 것으로 알려진 다른 생물학적 지표들과의 높은 상관관계를 통해 기후변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다.

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Exploring the Complexities of Dams' Impact on Transboundary Flow: A Meta-Analysis of Climate and Basin Factors

  • Abubaker Omer;Hyungjun Kim
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.177-177
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    • 2023
  • The impacts of dams on transboundary flow are complex and challenging to project and manage, given the potential moderating influence of a broad range of anthropogenic and natural factors. This study presents a global meta-analysis of 168 studies that examines the effect magnitude of dams on downstream seasonal, annual flow, and hydrological extremes risk on 39 hotspot transboundary river basins. The study also evaluates the impact of 13 factors, such as climate, basin characteristics, dams' design and types, level of transboundary cooperation, and socioeconomic indicators, on the heterogeneity of outcomes. The findings reveal that moderators significantly influence the impact of dams on downstream flow, leading to considerable heterogeneity in outcomes. Transboundary cooperation emerges as the key factor that determines the severity of dams' effect on both dry and wet season's flows at a significance level of 0.01 to 0.05, respectively. Specifically, the presence of water-supply and irrigation dams has a significant (0.01) moderating effect on dry-season flow across basins with high transboundary cooperation. In contrast, for wet-season flow, the basin's vulnerability to climate extremes is associated with a large negative effect size. The various moderators have varying degrees of influence on the heterogeneity of outcomes, with the aridity index, population density, GDP, and risk level of hydro-political tension being the most significant factors for dry-season flow, and the risk level of hydro-political tension and basin vulnerability to climate extremes being the most significant for wet-season flow. The results suggest that transboundary cooperation is crucial for managing the impacts of dams on downstream flow, and that various other factors, such as climate, basin characteristics, and socioeconomic indicators, have significant moderating effects on the outcomes. Thus, context-specific approaches are necessary when predicting and managing the impacts of dams on transboundary flow.

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다중기후모형을 활용한 동북아시아의 미래 생물기후권역 변화분석 (Analysis of Future Bioclimatic Zones Using Multi-climate Models)

  • 최유영;임철희;류지은;전성우
    • 환경영향평가
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    • 제27권5호
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    • pp.489-508
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    • 2018
  • 기후변화에 대응하여 보다 적극적인 생물보전전략 수립을 위해 생물 서식환경의 변화예측이 필요하며, 생물기후권역은 유용한 생태계 관리체계를 제공할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 생물기후권역구축을 통해 동북아시아의 생물 서식환경을 파악하고, 생물 서식관점에서 기후변화의 영향을 분석하였다. Worldclim에서 제공하는 현재(1970~2000년) 기후자료 및 17개 전 지구 기후모형의 예측자료(RCP4.5, RCP8.5)를 이용하여 2050년대와 2070년대의 변화를 모의하였다. 먼저 현재와 미래의 주요생물기후변수(Aridity index, growing degree days, potential evapotranspiration seasonality, temperature seasonality)를 구축하여 동북아시아의 생물기후환경 특성을 파악하고, 기후변화에 따른 시공간적 변화를 분석하였다. ISODATA 군집분석으로 현재의 생물기후권역을 구분하고, MLC(Maximum Likelihood Classification)를 통해 미래의 권역변화를 예측하였다. 기후변화에 따라 대부분의 권역이 북상하는 경향성을 확인할 수 있었으며, 권역의 면적과 위도 분포변화를 분석함으로써 권역의 축소가 가장 두드러지게 나타나는 중국 남부에 위치한 권역을 집중 관리권역으로 제시하였다. 본 연구는 한반도를 포함한 동북아시아 지역의 다양한 기후변화 시나리오에 따른 영향평가를 바탕으로 향후 기후변화에 대응한 생물종 혹은 생태계 관련 적응정책 수립 시 활용 가능한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

지형(地形), 토양(土壤) 및 기상인자(氣象因子)가 해송(海松)의 수고생장(樹高生長)에 미치는 영향(影響) (The Effects of the topographical, Soil and Meterological Factors on the Tree Height Growth in the Pinus thunbergii Stands)

  • 손영모;정영관
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.380-390
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    • 1994
  • 우리나라의 해안지역(海岸地域)에서 주로 생육(生育)하고 있는 해송임분(海松林分)을 대상으로 하여 그의 수고생장(樹高生長)과 생장(生長)에 영향(影響)을 미칠 것으로 예상(豫想)되는 16개의 지형인자(地形因子)와 13개의 토양인자(土壤因子) 그리고 9개의 기상인자(氣象因子)와의 관계(關係)를 분석(分析)하였다. 해송(海松)의 수고생장(樹高生長)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)는 지형인자(地形因子)의 국소지형, 토양견밀도, 토양B층깊이, 유효토심, 토양습도, 모암, 토성 등과 토양인자(土壤因子)의 유효인산, 전질소함량, 염기포화도, 치환성 $Ca^{{+}+}$ 등 그리고 기상인자(氣象因子)의 상대습도와 총강수량으로 나타나 이들 인자(因子)가 수고생장(樹高生長)에 기여(寄與)하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 임목(林木)의 생장(生長)에는 지형(地形), 토양(土壤), 기상인자(氣象因子)등이 상호 복합적으로 관여(關與)하고 있으므로, 이들 관여인자(關與因子) 상호간의 관계를 구명(究明)하여 임지(林地)의 임목생산력(林木生産力)을 추정(推定)하고, 적지적수(適地適樹)를 판정(判定)하며, 비배관리(肥培管理) 지침(指針)을 설정(設定)하므로써 해송임분(海松林分)의 합리적(合理的) 경영관리(經營管理)에 기여(寄與)할 것으로 기대(期待)된다.

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