• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.312-312
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• 2019

지구온난화로 인하여 기상학적 변동성 증가 및 수질, 수자원, 생태계 등의 다양한 영역에 영향을 야기하고 있으며, 이를 통한 피해가 전 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 수문학적 빈도에 영향을 미친다고 알려진 AO(Arctic Oscillation), NAO(North Atlantic Oscillation), ENSO(El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation), PDO(Pacific Decadal Oscillation), MJO(Madden-Julian Oscillation)등의 외부인자중 SST, MJO를 활용하여 계절단위의 수문량 정도에서 기상학적 변량과 관측유역 강수량의 관계를 정립하고 발생 가능한 24시간 지속시간 극치강수량을 모의하였다. 이를 위하여 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 근간으로 외부 기상인자에 의한 계절강수량 예측모형인 계층적 베이지안 네트워크(Hierarchical Bayesian Network, HBN)를 구축한 후 산정된 결과를 입력 자료로 하여 직접적으로 일단위 이하의 극치강수량을 상세화 시킬 수 있는 베타 모델(four parameter beta, 4PB)을 연계한 계층적 베이지안 네트워크 베타모델(Hierarchical Bayesian Network-4beta Model, HBN4BM)을 개발하여 기상변동성을 고려한 상세화 모형을 개발하였다. 여름강수량 산정 결과 한강 유역의 경우 2016년은 관측값 573.85mm, 모의 값 567.15mm를 나타내어 약 1.2%의 오차를 나타냈으며, 2017년 및 2018년은 4.5%, 6.8%의 오차에서 모의가 이루어졌다. 금강의 경우 2016년은 다른 연도에 비하여 35.2%라는 큰 오차를 보였지만 불확실성 구간에서 모의가 이루어 졌으며, 2017년 및 2018년은 0.3%, 2.1%의 작은 오차가 발생하였다. 24시간 모의 결과는 최소 0.7%에서 최대 27.1%의 오차를 나타냈으며, 평균적으로 16.4%의 오차 결과가 모의되어 모형의 신뢰성을 확인하였다.

• 대기
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• 제29권3호
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• pp.295-309
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• 2019

Due to frequent occurrence of abnormal weather, the need to improve the accuracy of subseasonal prediction has increased. Here we analyze the performance of weekly predictions out to 6 weeks by GloSea5 climate model. The performance in circulation field from January 1991 to December 2010 is first analyzed at each grid point using the 500-hPa geopotential height. The anomaly correlation coefficient and mean-square skill score, calculated each week against the ECWMF ERA-Interim reanalysis data, illustrate better prediction skills regionally in the tropics and over the ocean and seasonally during winter. Secondly, we evaluate the predictability of 7 major teleconnection patterns in the Northern Hemisphere: North Atlantic Oscillation (NAO), East Atlantic (EA), East Atlantic/Western Russia (EAWR), Scandinavia (SCAND), Polar/Eurasia (PE), West Pacific (WP), Pacific-North American (PNA). Skillful predictability of the patterns turns out to be approximately 1~2 weeks. During summer, the EAWR and SCAND, which exhibit a wave pattern propagating over Eurasia, show a considerably lower skill than the other 5 patterns, while in winter, the WP and PNA, occurring in the Pacific region, maintain the skill up to 2 weeks. To account for the model's bias in reproducing the teleconnection patterns, we measure the similarity between the teleconnection patterns obtained in each lead time. In January, the model's teleconnection pattern remains similar until lead time 3, while a sharp decrease of similarity can be seen from lead time 2 in July.

• 대기
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• 제29권5호
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• pp.627-637
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• 2019

Severe and long-lasting heat waves over Korea and many regions in the Northern Hemisphere (NH) during the 2016 summer, have been attributed to global warming and atmospheric teleconnection coupled with tropical convective activities. Yet, what controls subseasonsal time scale of heat wave has not been well addressed. Here we show a critical role of two dominant boreal summer intraseasonal oscillation (BSISO) modes, denominated as BSISO1 and BSISO2, on modulating temporal structure of heat waves in the midst of similar climate background. The 2016 summer was characterized by La Nina development following decay of strong 2015/2016 El Nino. The NH circumglobal teleconnection pattern (CGT) and associated high temperature anomalies and heat waves were largely driven by convective activity over northwest India and Pakistan during summer associated with La Nina development. However, the heat wave event in Korea from late July to late August was accompanied by the phase 7~8 of 30~60-day BSISO1 characterized by convective activity over the South China Sea and Western North Pacific and anticyclonic circulation (AC) anomaly over East Asia. Although the 2010 summer had very similar climate anomalies as the 2016 summer with La Nina development and CGT, short-lasting but frequent heat waves were occurred during August associated with the phase 1~2 of 10~30-day BSISO2 characterized by convective activity over the Philippine and South China Sea and AC anomaly over East Asia. This study has an implication on importance of BSISO for better understanding mechanism and temporal structure of heat waves in Korea.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.224-234
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• 2013

이 연구는 지역특별기상센터-동경 태풍 센터에서 제공하는 태풍의 최적 경로 자료와 미국 국립 환경예측센터/미국 국립 대기연구센터의 재분석 자료를 이용하여 6월 북대서양 진동 지수와 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도 사이에 강한 양의 상관관계가 있음이 분석되었다. 이러한 관계의 가능한 원인을 알아보기 위해 엘니뇨, 라니냐 해를 포함한 경우와 포함 하지 않은 경우로 구분하여 가장 높은 양의 북대서양 진동 해와 가장 낮은 음의 북대서양 진동 해 사이의 평균 차를 분석하였다. 엘니뇨 해와 라니냐 해를 포함한 경우 양의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 북서쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 북동쪽 해상으로부터 동중국해를 지나 동아시아 중위도 지역으로 이동하는 패턴을 나타냈다. 반면, 음의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 남동쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 남동쪽 해상으로부터 남중국해를 지나 중국 남부해안 및 인도차이나 반도를 향해 서진하는 패턴을 나타냈다. 이러한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 전향위치에도 영향을 주어 양의 북대서양 진동 해에 태풍 전향이 평균적으로 좀 더 북동쪽에 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 강도에도 영향을 주어 동아시아 중위도에 북상하는 동안 바다로부터 충분한 에너지를 공급받을 수 있는 양의 북대서양 진동 해의 태풍의 강도가 음의 북대서양 진동 해의 태풍들보다 더 강했다. 음의 북대서양 진동 해에 태풍은 중국 남부해안 및 인도차이나 반도에 상륙하면서 강도가 약해지거나 바로 소멸되어 약한 강도를 나타내었다. 한편 위의 모든 분석의 결과는 엘니뇨, 리니냐 해를 포함하지 않은 경우에도 비슷하게 나타나 6월 북대서양 진동 지수가 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도를 예측하는데 좋은 예측인자가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권12호
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• pp.1247-1260
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• 2018

본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.

• 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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• 한국데이터정보과학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.151-154
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• 2002

적도에서 중위도 북태평양 사이의 대기-해양의 변동을 알아보기 위해 NCEP/NCAR 재분석 자료로 경도풍과 SST(Sea Surface Temperature)를 비교하였다. 그 결과 경도풍과 SST가 반대의 경향을 보였다. 즉, 동서류가 강할 때는 해수의 혼합이 강해서 해수 표면의 온도가 낮아지고, 동서류가 약할 때는 해수의 혼합이 약해서 해수 표면의 온도가 높아진다. 또한 보편적인 비교를 위해 지역 풍속 지수 AWI(Area Wind Index)를 만들었다. 그래서 PNA(Pacific/North American), AOI(Artic Oscillation Index), 그리고 SST(Sea Surface Temperature)와 비교를 하였다.

• 대기
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• 제27권3호
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• pp.277-290
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• 2017

Characteristics of precipitation in South Korea during the 2016 Changma period (6/18~7/30) are analyzed in great details. El $Ni{\tilde{n}}o$-induced tropical Indian Ocean (IO) basin-wide warming lasts from spring to early summer and induces the western North Pacific subtropical high (WNPSH) circulation anomaly through an equatorial Kelvin wave during the 2016 Changma period. Along the northern edge of the WNPSH, strong precipitation occurred, in particular, over eastern China and southern Japan. During the Changma period, South Korea had the near-normal mean precipitation amount (~332 mm). However, about 226 mm of rain fell in South Korea during 1 July to 6 July, which amounts to 67% of total Changma precipitation in that year. Upper-level synoptic migratory lows and low-level moisture transport played an essential role, especially from 1 July to 3 July, in triggering an abrupt development of fronts over the Korean Peninsula and the eastern continent China. The front over the eastern China migrates progressively eastward, which results in heavy rainfall over the Korean peninsula from 1 to 3 July. In contrast, from 4 to 6 July, the typhoon (NEPARTAK) affected an abrupt northward advance of the North Pacific subtropical high (NPSH). The northward extension of the NPSH strengthens the Changma front and induces the southerly flows toward the Korean peninsula, giving rise to an increase in heavy rainfall. The NEPARTAK is generated due to interaction of the Madden-Julian Oscillation (MJO), equatorial Rossby wave and Kelvin waves.

• 한국지구과학회지
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• 제43권4호
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• pp.511-519
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• 2022

Given the significant social and economic impact caused by heat waves, there is a pressing need to predict them with high accuracy and reliability. In this study, we analyzed the real-time forecast data from six models constituting the Subseasonal-to-Seasonal (S2S) prediction project, to elucidate the key mechanisms contributing to the prediction of the recent record-breaking Korean heat wave event in 2018. Weekly anomalies were first obtained by subtracting the 2017-2020 mean values for both S2S model simulations and observations. By comparing four Korean heat-wave-related indices from S2S models to the observed data, we aimed to identify key climate processes affecting prediction accuracy. The results showed that superior performance at predicting the 2018 Korean heat wave was achieved when the model showed better prediction performance for the anomalous anticyclonic activity in the upper troposphere of Eastern Europe and the cyclonic circulation over the Western North Pacific (WNP) region compared to the observed data. Furthermore, the development of upper-tropospheric anticyclones in Eastern Europe was closely related to global warming and the occurrence of La Niña events. The anomalous cyclonic flow in the WNP region coincided with enhancements in Madden-Julian oscillation phases 4-6. Our results indicate that, for the accurate prediction of heat waves, such as the 2018 Korean heat wave, it is imperative for the S2S models to realistically reproduce the variabilities over the Eastern Europe and WNP regions.

• 대기
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• 제17권3호
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• pp.299-314
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• 2007

The purpose of this study is to summarize tropical cyclone activity in 2006. Twenty three tropical cyclones of tropical storm (TS) intensity or higher formed in the western North Pacific and the South China Sea in 2006. The total number is less than the thirty-year (1971~2000) average frequency of 26.7. Out of twenty three tropical cyclones, fifteen cyclones reached typhoon (TY) intensity, while the rest eight cyclones only reached severe tropical storm (STS) and tropical storm (TS) intensity - three STS and five TS storms. The tropical cyclone season in 2006 began in May with the formation of CHANCHU (0601). The convective activity was slightly inactive around the Philippines from late June to early August. In addition, subtropical high was more enhanced than normal over the south of Japan from May to early August. Consequently, most tropical cyclones formed over the sea east of the Philippines after late June, and many of them moved westwards to China. CHANCHU (0601), BILIS (0604), KAEMI (0605), PRAPIROON (0606) and SAOMI (0608) brought damage to China, the Philippines, and Vietnam. On the other hand, EWINIAR (0603) moved northwards and hit the Republic of Korea, causing damage to the country. From late August to early September, convective activity was temporarily inactive over the sea east of the Philippines. However, it turned active again after late September. Subtropical high was weak over the south of Japan after late August. Therefore, most tropical cyclones formed over the sea east of the Philippines and moved northwards. WUKONG (0610) and SHANSHAN (0613) hit Japan to bring damage to the country. On the other hand, XANGSANE (0615) and CIMARON (0619) moved westwards in the South China Sea, causing damage to the Philippines, Thailand, and Vietnam. Another special feature in 2006 tropical cyclone activity is that IOKE (0612) formed in the central North Pacific crossed 180 degree longitude and moved into the western North Pacific. It has been four years since HUKO (0224) in 2002.

• 대기
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• 제18권3호
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• pp.183-197
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• 2008

The purpose of this study is to summarize tropical cyclone activity in 2007. 24 tropical cyclones of tropical storm (TS) intensity or higher formed in the western North Pacific and the South China Sea in 2007. The total number is less than the thirty-year (1971~2000) average frequency of 26.7. Out of twenty four tropical cyclones, 14 TCs reached typhoon (TY) intensity, while the rest 10 only reached severe tropical storm (STS) and tropical storm (TS) intensity - four STS and six TS storms. The tropical cyclone season in 2007 began in April with the formation of KONG-REY (0701). From April to May, two TCs formed in the western North Pacific in response to enhanced convective activity there. From June to July, convective activity turned inactive over the sea around the Philippines and in the South China Sea, and the subtropical high was weak over the south of Japan. MAN-YI (0704) and USAGI (0705) moved northwestward and hit Japan, bringing serious damage to the country. After August, convective activity became enhanced over the sea east of the Philippines, and the subtropical high turned strong over the sea south of Japan. Many TCs, which formed over the sea east of the Philippines and in the South China Sea, moved westward and hit China and Vietnam. PABUK (0706), WUTIP (0707), SEPAT (0708), WIPHA (0712), LEKIMA (0714) and KROSA (0715) brought serious damage to some countries including China, the Philippines and Vietnam. On the other hand, FITOW (0709) and NARI (0711) moved northward, bringing serious damage to Japan and Korea. After HAIYAN (0716), all four TCs except FAXAI (0720) formed over the sea east of $140^{\circ}E$. Three typhoons among them affected Republic of Korea, MAN-YI (0704), USAGI (0705) and NARI (0711). Particularly, NARI (0711) moved northward and made landfall at Goheng Peninsula ($34.5^{\circ}N$, $127.4^{\circ}E$) in 1815 KST 16 September. Due to $11^{th}$ typhoon NARI, strong wind and record-breaking rainfall amount was observed in Jeju Island. It was reported that the daily precipitation was 420.0 mm at Jeju city, Jeju Island on 16 September the highest daily rainfall since Jeju began keeping records in 1927. This typhoon hit the southern part of the Korean peninsula and Jeju Island. 18 people lost their lives, 14,170 people were evacuated and US$ 1.6 billion property damage was occurred.