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A Definition of Korean Heat Waves and Their Spatio-temporal Patterns
Gwangyong Choi(최광용) 대한지리학회 2006 대한지리학회지 Vol.41 No.5
본 연구는 우리나라 실정에 맞는 여름철 강한 무더위인 열파(Heat Wave)를 정의하고, 각 강도별 장기간(1973-2006) 평균적인 열파 발생빈도의 시·공간적 분포 특징을 밝히고자 하였다. 고온다습한 한반도 여름몬순 기후하에서 체감온도와 사망자의 관계를 분석하여, 최소 32.5℃ 및 35.5℃, 38.5℃, 41.5℃의 일최고 열지수(Heat Index)가 3일간 지속되었을 때를 더운기간(Hot Spell) 및 열파(Heat Wave), 강한열파(Strong Heat Wave), 매우강한열파(Extreme Heat Wave) 발생일로 정의하였다. 이를 바탕으로 모든 단계별 열파 연평균 발생빈도를 살펴보면, 해발고도가 높은 고지대나 바다에 인접한 도서지역에서는 낮게 나타나는 반면, 주요 대하천에 인접한 내륙 저지대에서는 연평균 열파 발생빈도 뿐만 아니라 연구기간중 연 최다 열파 발생일수도 장마휴지기(7월 하순-8월 초순)를 중심으로 높게 나타난다. 연구기간(1973-2006) 동안 각 단계별 열파일 발생빈도에는 뚜렷한 변화가 없었으나, 더운기간(Hot Spell)의 최고 발생빈도를 기록한 연도는 1970년대에, 열파(Heat Waves)와 강한열파(Strong Heat Wave)의 최고 발생빈도를 기록한 연도는 1990년대에 각 집중되어 나타났다. 한편, 우리나라의 열파 발생시에는 기온 이외에도 습도의 부가적인 영향이 4.3-9.5℃ 정도 열파(Heat Wave)의 강도를 높이고 있음을 알 수 있다. 이러한 연구 결과들은 우리나라에 맞는 국가 열파 경보 체계를 구축하는데 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 생각된다. This study provides a definition of heat waves, which indicate the conditions of strong sultriness in summer, appropriate to Korea and intends to clarify long term(1973-2006) averaged spatial and temporal patterns of annual frequency of heat waves with respect to their intensity. Based on examination of the Korean mortality rate changes due to increase of apparent temperature under hot and humid summer conditions, three consecutive days with at least 32.5℃, 35.5℃, 38.5℃, and 41.5℃ of daily maximum Heat Index are defined as the Hot Spell(HS), the Heat Wave(HW), the Strong Heat Wave(SHW), and the Extreme Heat Wave(EHW), respectively. The annual frequency of all categories of heat waves is relatively low in high-elevated regions or on islands adjacent to seas. In contrast, the maximum annual frequency of heat waves during the study period as well as annual average frequency are highest in interior, low-elevated regions along major rivers in South Korea, particularly during the Changma Break period(between late July and mid-August). There is no obvious increasing or decreasing trend in the annual total frequency of all categories of heat waves for the study period. However, the maximum annual frequencies of HS days at each weather station were recorded mainly in the 1970s, while most of maximum frequency records of both the HW and the SHW at individual weather stations were observed in the 1990s. It is also revealed that when heat waves occur in South Korea high humidity as well as high temperature contributes to increasing the heat wave intensity by 4.3-9.5℃. These results provide a useful basis to help develop a heat wave warning system appropriate to Korea.
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Choi, Gwangyong,Collins, Dean,Ren, Guoyu,Trewin, Blair,Baldi, Marina,Fukuda, Yoshikazu,Afzaal, Muhammad,Pianmana, Theeraluk,Gomboluudev, Purevjav,Huong, Pham Thi Thanh,Lias, Norlisam,Kwon, Won-Tae,Boo John Wiley Sons, Ltd. 2009 International journal of climatology Vol.29 No.13
<P>In this study, spatial and temporal patterns of changes in extreme events of temperature and precipitation at 143 weather stations in ten Asia-Pacific Network (APN) countries and their associations with changes in climate means are examined for the 1955–2007 period. Averaged over the APN region, annual frequency of cool nights (days) has decreased by 6.4 days/decade (3.3 days/decade), whereas the frequency of warm nights (days) has increased by 5.4 days/decade (3.9 days/decade). The change rates in the annual frequency of warm nights (days) over the last 20 years (1988–2007) have exceeded those over the full 1955–2007 period by a factor of 1.8 (3.4). Seasonally, the frequencies of summer warm nights and days are changing more rapidly per unit change in mean temperatures than the corresponding frequencies for cool nights and days. However, normalization of the extreme and mean series shows that the rate of changes in extreme temperature events are generally less than that of mean temperatures, except for winter cold nights which are changing as rapidly as the winter mean minimum temperature. These results indicate that there have been seasonally and diurnally asymmetric changes in extreme temperature events relative to recent increases in temperature means in the APN region.</P><P>There are no systematic, regional trends over the study period in total precipitation, or in the frequency and duration of extreme precipitation events. Statistically significant trends in extreme precipitation events are observed at fewer than 30% of all weather stations, with no spatially coherent pattern of change, whereas statistically significant changes in extreme temperature events have occurred at more than 70% of all weather stations, forming strongly coherent spatial patterns. Copyright © 2009 Royal Meteorological Society</P>
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Gwangyong Choi(최광용),Junsu Kim(김준수),Myoung-Soo Won(원명수) 대한지리학회 2006 대한지리학회지 Vol.41 No.2
대류권 하부의 높은 대기 불안정도와 건조도에 의해 바람이 강한 조건하에 화재 연료도 건조해지면 산불 통제가 어렵고 대형 산불에 의한 더 많은 산림자원과 재산의 손실을 초래할 수 있다. 본 연구에서 제시된 장기간(1979-2005)의 Haines Index는 한반도상의 대기 불안정도와 건조도의 시공간적 패턴이 우리나라 산불 발생빈도에 중요한 영향을 미치고 있음을 잘 보여주고 있다. 산불발생빈도와 Haines Index 사이의 지수회귀모델은 주요 산불 발생기간동안(12월-4월)의 Haines Index 일평균 값 혹은 월별 발생빈도가 우리나라 산불 발생빈도와 통계적으로 유의미하게 상관되어 있음을 보여준다. 지리정보시스템(GIS)에서 수치표고모델(DEM)을 고려하여 작성한 Haines Index 기후도에 따르면, 5 이상의 높은 Haines Index는 주로 해발고도 500m 이하의 한반도 북서 저지대를 중심으로 4-5월에 자주 발생하고 있다. 이러한 Haines Index의 발생빈도는 1990년대 중반 이후 한반도 전체적으로 증가하는 추세를 보이고, 특히 경상북도와 동해안 지역을 따라 산불기간 동안 가장 뚜렷하게 증가하는 패턴을 보였다. 연구기간 동안 높은 Haines Index가 2-3일 연속적으로 발생한 극사상(extreme events)이 나타나는 시기의 500h㎩ 종관 평균도에 따르면, 오호츠크해에 발달한 한랭저기압이 한반도 중층대기의 기압경도력을 높여 동서의 강한 바람장을 형성하는데 도움을 주고 있음을 알 수 있다. 이러한 결과들은 현재 우리나라 산불 예보 시스템에 대기 불안정도나 건조도와 같은 대기의 수직적 요소들의 시ㆍ공간적 특성도 고려되어야 하는 필요성을 잘 보여준다. Windy meteorological conditions and dried fire fuels due to higher atmospheric instability and dryness in the lower troposphere can exacerbate fire controls and result in more losses of forest resources and residential properties due to enhanced large wildland fires. Long-term (1979-2005) climatology of the Haines Index reconstructed in this study reveals that spatial patterns and intra-annual variability of the atmospheric instability and dryness in the lower troposphere affect the frequency of wildland fire incidences over the Korean Peninsula. Exponential regression models verify that daily high Haines Index and its monthly frequency has statistically significant correlations with the frequency of the wildland fire occurrences during the fire season (December-April) in South Korea. According to the climatic maps of the Haines Index created by the Geographic Information System (GIS) using the Digital Elevation Model (DEM), the lowlands below 500m from the mean sea level in the northwestern regions of the Korean Peninsula demonstrates the high frequency of the Haines Index equal to or greater than five in April and May. The annual frequency of the high Haines Index represents an increasing trend across the Korean Peninsula since the mid-1990s, particularly in Gyeongsangbuk-do and along the eastern coastal areas. The composite of synoptic weather maps at 500hPa for extreme events, in which the high Haines Index lasted for several days consecutively, illustrates that the cold low pressure system developed around the Sea of Okhotsk in the extreme event period enhances the pressure gradient and westerly wind speed over the Korean Peninsula. These results demonstrate the need for further consideration of the spatial-temporal characteristics of vertical atmospheric components, such as atmospheric instability and dryness, in the current Korean fire prediction system.
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