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A1B 시나리오 자료를 이용한 우리나라 자연 계절 시작일 및 지속기간의 공간 분포 변화 전망
권영아(Young-Ah Kwon),권원태(Won-Tae Kwon),부경온(Kyung-On Boo) 대한지리학회 2008 대한지리학회지 Vol.43 No.1
지구 온난화는 농업, 수산업, 임업, 보건 등 사회 여러 분야에 걸쳐 인간에게 영향을 미치고 있으므로 기후변화에 따른 영향을 평가하고 적응 방안을 모색하는 일은 우리에게 당면한 과제이다. 이를 해결하기 위해서는 현재 기후를 정확히 분석하는 것뿐만 아니라 미래 기후를 전망하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 30년간(1971~2000)의 관측 자료와 IPCC SRES A1B 시나리오에 근거한 2090년대(2091~2100) 전망 자료에 로패스 필터링 기법을 적용하여 계절 시작일 및 계절 지속기간의 공간 분포 변화를 분석하였다. 계절시작일의 공간 분포를 보면, 봄과 겨울 시작일은 위도, 지형 및 해양의 영향을 많이 받으나, 여름과 가을 시작일은 위도에 의한 영향은 거의 없고, 해양과 지형에 의해서만 일부 영향을 받는다. 2090년대의 계절 시작일을 보면, 남해안과 동해안 및 남부 내륙 지역에서는 현재보다 봄은 40일 정도, 여름은 25~30일 정도 빨리 시작되며, 가을은 20일 정도, 겨울은 50일 정도 늦게 시작될 것으로 전망되었다. 또한 계절 지속기간을 보면, 2090년대에는 남해안과 동해안 및 남부 지방에서 겨울철은 더 짧아지고 여름철은 더 길어질 것으로 전망되었다. As the global warming has influenced on various sectors including agriculture, forestry, fisheries and health, it is essential to project more accurate future climate for an assessment of climate change impact and adaptation strategy. This study examines spatial distribution of onset dates and durations of season decomposed by applying a lowpass filtering using observed 30-year (1971-2000) data and projected 2090s data based on the IPCC SRES A1B emission scenario in South Korea. In general, the distributions of spring and winter onset date are affected by latitudes, topography and proximity to oceans. However, onset dates of summer and autumn are a little affected by proximity to oceans and topography than by latitudes. In the 2090s (2091-2100), the onset dates of spring begin about 40 days earlier and the onset dates of summer begin 25-30 days earlier as compare with present time. On the other hand, the onset dates of winter begin about 50 days later in the southern and eastern coastal area and in the southern inland. The onset dates of autumn begin about 20 days later. In the 2090s, summer duration is longer and winter duration is shorter as compare with present time at southern and eastern coastal area.
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A1B 시나리오 자료를 이용한 우리나라 아열대 기후구 전망
권영아(Young-Ah Kwon),권원태(Won-Tae Kwon),부경온(Kyung-On Boo),최영은(Youngeun Choi) 대한지리학회 2007 대한지리학회지 Vol.42 No.3
지구 온난화의 영향으로 임업 뿐 아니라 농업, 수산업, 보건 등 여러 분야에서 피해가 발생하고 있어, 사회·경제 전분야에 걸쳐 기후변화에 대한 적응 대책이 필요하다. 기후변화의 영향을 평가하고 적응 방안을 마련하기 위해서는 미래 기후가 어떻게 변할 것인지 미리 전망하는 일은 필수적이다. 본 연구에서는 트레와다의 기후 지역 구분 기준(최한월 평균기온이 18℃ 이하이면서 월평균기온 10℃ 이상인 달이 8-12개월)을 적용하여 아열대 기후 지역을 정의하고 A1B 시나리오에 근거한 아열대 기후구의 변화를 전망하기 위하여 기온 관측 자료와 모델 시나리오자료를 분석하였다. 아열대 기후에 관한 트레와다의 정의를 적용하여 현재 아열대 기후구와 미래 아열대 기후구의 변화를 전망해 본 결과 현재는 제주도를 포함한 남해안 일부 지역(부산, 통영, 거제, 여수, 완도, 목포)에 해당하던 것이 2100년에는 태백산맥과 소백산맥을 중심으로 한 산지 주변을 제외하고는 대부분 아열대 기후에 포함된다. 즉, 현재의 온난화가 지속된다면 제주도와 울릉도를 포함한 도서지역은 물론, 동해안으로는 속초, 서해안으로는 강화에 이르기까지 해안지역을 모두 포함하며, 서울, 인천, 수원 등 대도시 지역도 아열대 기후 지역에 포함될 것이다. As the global warming has been influenced on various sectors including agriculture, fisheries and health, it is essential to project more accurate future climate for an assessment of climate change impact and adaptation strategy. The purpose of this study is to examine the boundary changes in the subtropical climate region in South Korea using observed 30-year(1971-2000) data and projected 100-year data based on the IPCC SRES A1B emission scenario. We have selected Trewartha’s climate classification among various climate classification, defining the subtropical climate region as the region with monthly mean temperature 10℃ or higher during 8-12 months. By observed data, the subtropical climate region was only limited in Jeju-do and the farmost southern coastal area(Busan, Tongyeong, Geoje, Yeosu, Wando, Mokpo) of South Korea. The future projected climate region for the period of 2071-2100 included have shown that subtropical climate region extended to most of stations except for the ares of Taebaeksan and Sobaeksan Mountains.
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A1B 시나리오 자료를 이용한 우리나라 자연 계절 시작일 및 지속기간 변화 전망
권영아(Young-Ah Kwon),권원태(Won-Tae Kwon),부경온(Kyung-On Boo) 대한지리학회 2007 대한지리학회지 Vol.42 No.6
본 연구에서는 기온 자료를 필터링 기법을 이용하여 특정 임계치 이상이 되는 날짜를 산출한 후 계절 시작일과 계절 지속기간 변화를 분석하였다. 7개 기상 관측지점의 80년간(1921-2000년)의 관측 자료와 A1B 시나리오를 이용한 2040년대와 2090년대의 모델 전망 자료로부터 계절 시작일과 지속기간의 변화를 분석한 결과 봄과 여름의 시작일은 빨라지고 가을과 겨울의 시작일은 늦어지는 경향을 보였다. 또한 이러한 경향은 2040년대보다 2090년대의 경우에 더 두드러질 것으로 전망되었다. 봄 시작일과 겨울 시작일의 변화 특성은 위도가 낮을수록 더 현저히 나타나고 여름 시작일은 해안보다는 내륙에서 더 빨리 진행되었다. 전 분석 지점에서 지구온난화 및 도시화에 의해 여름 지속기간은 증가하는 추세이고 겨울 지속기간은 감소하는 추세였다. 여름과 겨울 지속기간은 위도가 낮을수록 여름철이 겨울철보다 긴 특성을 보였으며, 여름 시작일이 가장 빨랐던 대구 지점이 가장 긴 여름 지속기간을 보였다. 특히, 1990년대부터 겨울 지속기간이 크게 감소하면서 여름과 겨울 지속기간의 차이는 더 커졌다. 비슷한 위도대의 경우 여름과 겨울 지속기간 차이는 내륙보다 해안지역에서 더 컸다. 특히, 남해안과 동해안에 위치한 강릉, 부산, 목포 지점들은 여름철은 길어지고 겨울철은 짧아지는 경향이었으며, 모델 자료에 근거한 2090년대에는 겨울철이 사라질 것으로 전망되었다. This study examines long-term trends of onset dates and durations of season decomposed by applying a lowpass filtering using observed 80-year (1921-2000) data and projected 2040s and 2090s data based on the IPCC SRES A1B emission scenario in South Korea. As recent climate changes on seasonal cycles in South Korea, the onset dates of spring and summer began earlier after 1970s. But onset dates of autumn and winter were delayed. Winter duration was more shortened during the post-1990 period. Summer duration is longer and winter duration is shorter at southern and eastern coastal area. The different of summer duration and winter duration in coastal area was longer than over the inland. The reduction in winter duration in South Korea agrees with results in overall global warming trends as a climate change signal. Future model output data predict that winter will disappear in Gangneung, Busan and Mokpo in the 2090s.
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전지구수치예측모델의 토양수분 초기화를 위한 오프라인 Noah 지면모델 스핀업 특성분석
전상희,박정현,부경온,강현석,Jun, Sanghee,Park, Jeong-Hyun,Boo, Kyung-On,Kang, Hyun-Suk 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.3
본 연구에서는 전지구수치예보모델의 예측성능에 주요한 영향을 주는 요소 중 하나인 토양수분 초기장을 적절히 생산하기 위해, 오프라인 Noah 지면모델을 구축하여 스핀업실험을 수행하고 그 변동특성을 살펴보았다. 스핀업실험은 지면기후장 생성과 목표연도에 대한 현실화의 2단계로 구성되었다. 첫 번째 단계의 지면기후장 생성은 2008~2017년 기간에 대해 평균한 대기강제력으로 10년 동안 지면모델을 반복적으로 수행하는 방식으로 이루어졌으며, 토양수분 모의가 평형상태에 도달하는데 소요되는 시간은 토양깊이와 코펜 정의에 기반한 기후구 특성에 따라 차이가 컸다. 토양 첫 번째 층은 극지역에서 가장 길었고, 두 번째 층 부터 네 번째 층까지는 건조지역에서 평형상태에 도달하는 시간이 가장 늦어 최대 7년 내외의 시간이 소요되었다. 결과적으로 10년의 spin-up을 거치면 지면모델이 평형상태에 도달함을 알 수 있다. 이 소요시간은 지상기온과 강수량과 음의 상관관계를 보였다. 두 번째 단계에서는 2018년을 목표연도로 설정하고 지면기후장을 이용하여 추가 적분을 수행하고, 그 결과 6개월 이내에 지면모델에서 모의된 토양수분, 지표기온, 증발산량은 2018년 지면상태에 도달하는 것을 확인하였다. 이에 구축된 오프라인 Noah 지면모델 스핀업 시스템은 안정적으로 전구수치예보모델의 토양수분 초기장을 생산함으로써 전지구수치모델에 결합된 지면모델의 물리과정과 기초자료가 변하더라도 유연하게 대응할 수 있는 가능성을 확인하였다. In order to produce accurate initial condition of soil moisture for global Numerical Weather Prediction (NWP), spin-up experiment is carried out using Noah Land Surface Model (LSM). The model is run repeatedly through 10 years, under the atmospheric forcing condition of 2008-2017 until climatological land surface state is achieved. Spin-up time for the equilibrium condition of soil moisture exhibited large variability across Koppen-Geiger climate classification zone and soil layer. Top soil layer took the longgest time to equilibrate in polar region. From the second layer to the fourth layer, arid region equilibrated slower (7 years) than other regions. This result means that LSM reached to equilibrium condition within 10 year loop. Also, spin-up time indicated inverse correlation with near surface temperature and precipitation amount. Initialized from the equilibrium state, LSM was spun up to obtain land surface state in 2018. After 6 months from restarted run, LSM simulates soil moisture, skin temperature and evaportranspiration being similar land surface state in 2018. Based on the results, proposed LSM spin-up system could be used to produce proper initial soil moisture condition despite updates of physics or ancillaries for LSM coupled with NWP.
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