충청지역 국지기후 특성과 지리환경변화의 영향 = Characteristics of Climate and Effects of Geographical Environment Change of Choongchung Province

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 충청 지역 11개 관측 지점 자료와 지리환경변화 자료를 이용하여 충청지역의 국지적 기후특성과 도시화 댐건설과 같은 관측소 주변 환경의 변화가 국지기후 특성에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 관측소 주변 환경의 변화가 각 관측소의 국지기후특성에 미치는 영향은 인위적 변화가 가장 적었던 추풍령 자료를 기준으로 하였다. 즉, 댐 건설이나 관측소 이전과 같이 관측소 주변 환경의 변화가 있을 경우 그 변화 시점 전후의 각 지점별 국지기후특성 차에서 동일 기간의 추풍령 지점의 국지기후특성 차를 빼는 방식을 이용하였다. 또한 각 관측소의 해발고도나 해안으로부터의 거리가 국지기후 특성에 미치는 영향에 대해서도 분석하였다.
한반도 중서부에 위치하는 충청지역의 기온(평균, 최저, 최고)은 대체적으로 내륙지방이면서 해발고도가 높은 제천에서 가장 낮게 나타났고 대도시 지역인 대전과 청주에서 가장 높게 나타났다. 해안과 접하고 있을 뿐만 아니라 상대적으로 지형이 낮은 충남지역에서 내륙이면서 해발고도가 높은 충북지역보다 약 0.2～1.5℃가량 높았다. 평균기온의 경우 여름에는 동서경도가 크고 겨울에는 남북경도가 크게 나타나고 있으며 경년변동은 겨울에 표준편차가 1.6～1.9℃로 가장 크게 나타났다.
강수량은 다른 지역과 같이 경년 및 계절변동은 클 뿐만 아니라 6, 7, 8월 및 10월에는 공간편차도 크게 나타나고 있다. 또한 우리나라 전체에서 강수량이 증가하는 것과 같이 충청지역에서도 강수량이 증가하는 것으로 나타나고 있다. 일변동은 해안가인 서산, 보령과 부여, 천안지역에서는 새벽에만 1차 최대가 강하게 나타나는 반면 추풍령, 청주, 대전, 금산 및 제천에서는 새벽과 오후에 최대치가 2회 발생하고 있다.
댐건설이 국지기후에 미치는 영향은 상대습도와 안개일수에서 확연하게 나타나고 있다. 충주댐의 건설로 충주지역에서는 전 계절에 걸쳐 안개일수가 약 4-5일씩 증가하여 연평균 안개일수가 약 70일정도로 댐건설전보다 약 23.6일이 증가되었다. 대청댐 인근 지역인 대전과 청주에서는 댐 건설 후 안개 일수가 오히려 줄어들고 있는 데 이는 이들 지역에서 도시열섬과 밤 운량 증가의 영향으로 최저기온이 크게 상승한 점과 두 관측소가 댐으로부터 거리가 먼 것이 복합적으로 작용한 것으로 추정된다.
충청지역에서는 11개 관측소 중 7개 지역에서 적어도 1회 이상 관측소 이전이 있었다. 이들 관측소를 옮긴 지역의 기온 변화 값을 추풍령 지역의 변화 값과 비교할 때 관측소 이전 후 평균기온은 -0.3～0.5℃, 최고 기온은 -0.5～0.7℃, 최저기온은 -0.4～1.3℃로 다양하게 변한 것으로 나타나고 있다. 이것은 관측소 이전에 따른 주변 환경변화와 함께 현재 진행되고 있는 도시화 및 지구온난화의 영향이 복합적으로 작용하였기 때문으로 보인다.
도시화, 관측소 이전, 댐 건설 등과 같은 관측소 주변 환경의 변화가 관측기후특성에 미치는 영향은 매우 크고 다양함이 본 연구에서 밝혀졌다. 따라서 앞으로는 관측자료를 이용하여 기후특성이나 변동경향을 연구할 때에는 이러한 점을 반드시 고려하여야 할 것이다. 이를 위해서는 도시화, 관측소 이전, 댐 건설 등과 같은 관측소 주변 환경의 변화가 관측기후특성에 미치는 영향을 분리 및 정량화하는 연구가 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, local climate and impacts of environment changes on the local climate are examined using the ground observation data obtained from 11 stations located at the Choongchung province, history of observing stations, and other related geographic informations. In order to quantify the impacts of environmental changes of observing station on the local climate, Chupungnyeong data are used as a reference data because this station is free from urbanization, dam construction and station movement.
In general, climatic mean temperatures(mean, maximum, minimum) are slightly colder at inland area (e.g., Jecheon) than the urban area(e.g., Daejeon, Cheongju) and the coastal area(e.g., Seosan, Boryeong). And the spatial distribution of temperature is clearly dependent on the season and temperature type(mean, maximum, minimum).
As in other regions, precipitation shows a strong interannual and seasonal variation with a increasing trend. And a significant spatial contrast of precipitation is found in June, July, August and October. Only one early morning peak is occurred at Seosan, Boryeong, whereas early morning and late afternoon peaks are occurred at the inland area, Daejeon, Chungju.
The impacts of dam construction on the local climate is significant at fog days and relative humidity. After dam construction at Chungju, foggy days are greatly increased from 47 to 70days, the increasing days are very consistent without regard to the season, about 4-5 days. However, the fog days at Daejeon and Cheongju are slightly decreased after the Daechung dam construction. It is related with the increase of minimum temperature by urban heat island effect and increased nighttime cloud amount. Also the long distance of two stations from the dam contributed to the weakening of the impacts of dam construction.
More than one time movement has been occurred at 7 stations among the 11 stations. The impacts of station movement are significantly different according to the climatic elements(mean temperature: -0.3～0.5℃, maximum temperature: -0.5～0.7℃, minimum temperature: -0.4～1.3℃) and geographic locations when compared to the changes of the same period at Chupungnyeong. The reasons for this diverse impacts are the combined effects of urbanization, station movements, global warming and environment changes, such as dam construction.
The results showed that urbanization, station movements, global warming and environment changes, such as dam construction, should be considered to investigate the detailed local climate and their related changes.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 = 1
• 2. 자료 및 연구 방법 = 4
• 2.1 자료 = 4
• 2.2 연구방법 = 6
• 3. 연구결과 = 8
• 3.1 관측지점별 기후특성 = 8
• 3.1.1 지점별·월별 평균기온 = 8
• 3.1.2 지점별·월별 최고기온 = 11
• 3.1.3 지점별·월별 최저기온 = 14
• 3.1.4 지점별·월별 강수량 = 17
• 3.1.5 연별·계절별 강수량 변동경향 = 20
• 3.1.6 강수량의 일변동 경향 = 24
• 3.2 관측지점 주변 환경과 기상요소와 상관성 = 26
• 3.2.1 해발고도, 해안과의 거리를 이용한 기온과 상관성 = 26
• 3.2.2 해발고도, 해안과의 거리를 이용한 강수량과 상관성 = 27
• 3.2.3 일교차와 주변 지형자료와 상관성 = 28
• 3.3 댐 건설 전과 후의 기후 특성 분석 = 29
• 3.3.1 댐 건설 전과 후의 안개 일수 변화 = 30
• 3.3.2 댐 건설 전과 후의 기후 특성 변화 = 34
• 3.4 관측 환경 이동 전과 후의 기후 특성 분석 = 37
• 4. 요약 및 결론 = 42
• 참고문헌 = 44
• ABSTRACT = 46
• 감사의 글 = 48