• Journal of Ecology and Environment
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• 제45권4호
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• pp.313-327
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• 2021

Background: Citizen science is becoming a mainstream approach of baseline data collection to monitor biodiversity and climate change. Dragonflies (Odonata) have been ranked as the highest priority group in biodiversity monitoring for global warming. Ischnura senegalensis Rambur has been designated a biological indicator of climate change and is being monitored by the citizen science project "Korean Biodiversity Observation Network." This study has been performed to understand changes in the distribution range of I. senegalensis in response to climate change using citizen science data in South Korea. Results: We constructed a dataset of 397 distribution records for I. senegalensis, ranging from 1980 to 2020. The number of records sharply increased over time and space, and in particular, citizen science monitoring data accounted for the greatest proportion (58.7%) and covered the widest geographical range. This species was only distributed in the southern provinces until 2010 but was recorded in the higher latitudes such as Gangwon-do, Incheon, Seoul, and Gyeonggi-do (max. Paju-si, 37.70° latitude) by 2020. A species distribution model showed that the annual mean temperature (Bio1; 63.2%) and the maximum temperature of the warmest month (Bio5; 16.7%) were the most critical factors influencing its distribution. Future climate change scenarios have predicted an increase in suitable habitats for this species. Conclusions: This study is the first to show the northward expansion in the distribution range of I. senegalensis in response to climate warming in South Korea over the past 40 years. In particular, citizen science was crucial in supplying critical baseline data to detect the distribution change toward higher latitudes. Our results provide new insights on the value of citizen science as a tool for detecting the impact of climate change on ecosystems in South Korea.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제22권1호
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• pp.1.1-15
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• 1994

열대 대서양의 해표면으로부터 500m 깊이까지의 계절별 담수 및 염분의 수송량과 방향을 조사하기 위하여, 먼저 연속방정식과 염분보존방정식에서 각각 이론적인 계산방법을 유도하고 관측자료를 사용하여 수송값들을 얻었다. 담수(강수량, 증발량, 그리고 강물방출량)의 기후자료에서 계산된 표면의 당수발산장을 북쪽에서 남쪽방향으로 적분하여 담수수송값을 얻었디. 연간 담수수송량의 방향은 북향으로 수송량은 적도부근에서 가장 적었고 (0 Sv), $12^{\circ}N와{\;}20^{\circ}{\;}N$부근에서 가장 많았다(0.3 Sv). 게절별 수송량의 크기는 북향 1.35 Sv괴 남향 O.45 Sv의 사이의 값을 보였고 강한 북향 수송량이 여름과 가을사이의 전이기간에서 나타났다. 이러한 계절별화는 지역적인 담수저장의 변화 뿐만 아니라 열대 수렴대의 이동과 관련이 있었다. 1900~86 기간의 염분관측값을 객관분석(objective analysis)한 후, 연간 및 계절별 염분 수송값을 계산하는데 사용하였다. 수평이류에 의한 염분수송량이 수형확산에 의한 수송량과 균형을 이룸으로 해서 연간 수송량은 없었다. 딘지 수평확산에 의한 염분수송량은 북향이었고 $15^{\circ}{\;}N$에서 최대값($5{\times}10^6kg/s$)을 보였다. 계절별 수송량의 크기는 북향 $30{\times}10^6kg/s$과 남향 $35{\times}l0^6kg/s$사이의 범위내에 있었다. 계절별 수송방향은 여릉과 가을사이의 기간을 제외하고 다른 기간에서 북향이었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권1호
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• pp.49-57
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• 2016

In the present study, the time series of the number of days on which temperatures were not higher than $-5^{\circ}C$ in winter in Seoul was analyzed. The results showed a decreasing tendency until recently. Statistical change-point analysis was conducted to examine whether climate regime shifts existed in this time series. According to the results, the number of days on which temperatures were not higher than $-5^{\circ}C$ in winter in Seoul drastically decreased since 1988. Therefore, to find out the reason for the recent decrease in the number of days, differences between the means of large-scale environments in winder during 1988~2010 and those during 1974~1987 were analyzed. In all layers of the troposphere, anomalous anticyclones developed in regions around the Korean Peninsula and thus the Korean Peninsula was affected by westerlies or south-westerlies. This was associated with the recent a little further northward development of western North Pacific subtropical high. Therefore, environments good for warm and humid air to flow into the Korean Peninsula were formed. To examine whether relatively warm and humid air actually flowed into the Korean Peninsula recently, temperatures and specific humidity in all layers in the troposphere were analyzed and according to the results the Korean Peninsula showed warm and humid anomalies. In the analyses of sensible heat net flux and maximum temperatures at a height of 2 m that can be felt by humans, the East Asia Continent including the Korean Peninsula showed positive anomalies.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권4호
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• pp.292-303
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• 2022

Background: Climate change significantly influences the geographical distribution of plant species worldwide. Selecting indicator species allows for better-informed and more effective ecosystem management in response to climate change. The Korean Peninsula is the northernmost distribution zone of warm temperate evergreen broad-leaved (WTEB) species in Northeast Asia. Considering the ecological value of these species, we evaluated the current distribution range and future suitable habitat for 13 WTEB tree species designated as climate-sensitive biological indicator species. Results: Up-to-date and accurate WTEB species distribution maps were constructed using herbarium specimens and citizen science data from the Korea Biodiversity Observation Network. Current northern limits for several species have shifted to higher latitudes compared to previous records. For example, the northern latitude limit for Stauntonia hexaphylla is higher (37° 02' N, Deokjeokdo archipelago) than that reported previously (36° 13' N). The minimum temperature of the coldest month (Bio6) is the major factor influencing species distribution. Under future climate change scenarios, suitable habitats are predicted to expand toward higher latitudes inland and along the western coastal areas. Conclusions: Our results support the suitability of WTEB trees as significant biological indicators of species' responses to warming. The findings also suggest the need for consistent monitoring of species distribution shifts. This study provides an important baseline dataset for future monitoring and management of indicator species' responses to changing climate conditions in South Korea.

• 대기
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• 제33권4호
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• pp.399-411
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• 2023

This study compares the three detection algorithms of East Asian summer atmospheric rivers (ARs). The algorithms developed by Guan and Waliser (GW15), Park et al. (P21), and Tian et al. (T23) are particularly compared in terms of the AR frequency, the number of AR events, and the AR duration for the period of 2016-2020. All three algorithms show similar spatio-temporal distributions of AR frequency, centered along the edge of the North Pacific high. The maximum AR frequency gradually shifts northward in early summer as the edge of the North Pacific High expands, and retreats in late summer. However, the detailed pattern and the maximum value differ among the algorithms. When the AR frequency is decomposed into the number of AR events and the AR duration, the AR frequencies detected by GW15 and P21 are equally explained by both factors. However, the number of AR events primarily determine the AR frequency in T23. This difference occurs as T23 utilizes the machine learning algorithm applied to moisture field while GW15 and P21 apply the threshold value to moisture transport field. When evaluating AR-related precipitation, the ARs detected by P21 show the closest relationship with total precipitation in East Asia by up to 60%. These results indicate that AR detection in the East Asian summer is sensitive to the choice of the detection algorithm and can be optimized for the target region.

• 한국지역지리학회지
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• 제17권2호
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• pp.150-166
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• 2011

이 연구는 장마철 남해안 호우 사례의 850hPa 면 수증기 수송의 주축 유형에 대해 우리나라의 강수량 분포 특성, 동아시아 규모의 종관 특성과 장마전선의 구조를 밝히는 것을 목적으로 한다. 그 결과 유형 A(남중국해~화남~남해안)의 경우 아열대고기압이 화남지방에까지 영향을 미치고 황해를 중심으로 뚜렷한 저압부가 나타났다. 강수량도 대체로 동서 방향으로 분포하며 지형의 영향이 잘 나타나지 않았다. 유형 B(남중국해~타이완 부근~남해안), 유형 C(북태평양~남해안)에서는 타이완 부근에 열대저기압이 자주 나타났고 북서태평양고기압은 북쪽으로 이동하였다. 남해안 부근에서만 수증기 수송 주축이 나타나는 유형 D에서는 황해에 강한 저기압이 나타났다. 주축 유형 B, C, D의 경우 강수량 분포에서 북동~남서 방향이 잘 나타나며 지형의 영향이 뚜렷하게 나타났다. 상층 제트기류는 남해안의 북쪽에서 강화되었고 하층 제트기류는 수증기 수송 주축과 거의 일치하여 나타났다. 전선의 구조를 살펴본 즉, 거의 전체 사례에서 저기압성 순환이 대류권 상층에까지 나타나는 깊은 활동전선 유형을 보였다. 이 점에서 장마는 바이우계 동안 상당한 빈도로 얕은 활동전선 유형이 나타나는 일본 남서부 지역의 경우와 차이를 나타냈다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.219-233
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• 2013

본 연구는 산림에서 나타나는 수종의 분포 패턴을 해석하고 예측하기 위한 목적으로 수행되었다. 국내에서 처음으로 시도된 전국 규모의 체계적 산림조사라 할 수 있는 NFI (National Forest Inventory)의 수종별 출현 정보와 출현지점별 풍부도를 기반으로 소나무의 현존분포도를 작성하였다. 생태적 지위 모형의 하나인 GARP (Genetic Algorithm for Ruleset Production)를 이용하여 소나무 현존분포와 연관성이 높은 환경요인변수들을 선정하였고, 선정된 변수들을 설명변수로 하는 소나무 잠재분포 모형을 작성한 후 기후변화 시나리오를 적용하여 미래의 잠재분포를 예측하였다. 기후, 지리 지형, 토양 지질, 토지이용 및 식생현황 등 27개 환경요인변수를 각각 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 소나무 현존분포와의 연관성을 평가한 결과 1월 평균기온이 최상위를 차지하였고 연평균기온, 8월평균기온, 연교차 등도 영향을 미치는 것으로 분석되었다. NFI 정보로부터 추출하여 소스개체군으로 선정된 조사지점들을 소나무의 최종출현정보로, 환경요인변수 간의 연관성 분석을 통해 최종적으로 선정된 변수 세트를 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 최적의 모형을 선정한 후 잠재분포도를 작성하였다. 현재 시점의 환경요인변수들에 의해 트레이닝 된 잠재분포 모형에서 기후관련변수들을 RCP 8.5 기후변화시나리오에서 산출한 변수들로 대체하여 2020년대, 2050년대, 2090년대의 소나무의 예측 잠재분포도를 작성하였다. 최종적으로 작성된 소나무 잠재분포모형의 평가 통계량인 AUC (Area Under Curve)는 0.67로 다소 미흡하였으나 향후 기후변화 환경 하에서 소나무림의 보전 및 관리를 위한 최소한의 실마리를 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국제4기학회지
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• 제20권1호
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• pp.9-27
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• 2006

이 연구는 동아시아 (중국, 한국, 그리고 일본) 여름몬순과 그 변동성을 MME (multi-model ensemble)을 이용하여 IPCC AR4 (Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report) 실험의22개 접합 기후모델 결과 자료로 분석하였다. 결과자료들은 사용 가능한 모든 모델의 평균값을 이용하였다. 여름 몬순 기간 동안 최대 강수를 가지는 연주기는 모델에 의해 모의되었으나 장마(Meiyu-Changma-Baiu) 강수밴드의 이동(북쪽)과 연관되어 7월에 나타나는 최소값은 모의하지 못했다. MME 강수 패턴은 북태평양아열대 고기압과 장마전선대의 위치와 연관된 강수의 공간적 분포를 잘 나타내었다. 그러나 중국, 한반도, 그리고 일본의 동해와 인근 해역의 강수는 과소 예측되었다. 마지막으로 $CO_2$ 농도 배증시나리오의 복사 강제에 대한 미래예측을 분석하였다. MME는 $CO_2$ 농도가 배증될 때 동아시아지역에서 강수는 평균 7.8%로 나타났고, $5{\sim}10%$의 변화폭을 보였다. 그러나 이러한 강수의 증가는 통계적으로 한반도와 일본, 그리고 인근 북중국 지역에서만 중요한 의미를 가진다. 강수 예측에서 나타난 변화는 아열대 고기압의 강도 변화에 비례하는 것으로 나타났다. 그리고 봄에서 초가을까지 여름 몬순의 지속기간이 길어짐을 확인하였다.