개념 모델을 통한 영동지역의 겨울철 지형성 강수에 대한 통계적 예보
The Statistical Forecasting of Topographic Precipitation at Wintertime for the Yeongdong Region : A Conceptual Model Approach
- 주제(키워드) 지형성 강수 , 개념모델 , 강수 유형 , 산악효과 , 해양효과 , Topographic Precipitation , Conceptual Model , Precipitation type , orographic effect , ocean effect
- 발행기관 강릉대학교 대학원
- 지도교수 권태영
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 대기환경과학과
- 원문페이지 xiv, 142 p.
- 본문언어 한국어
초록/요약
영동지역은 산악효과와 해양효과가 공존하는 지역으로 해안과 산악과의 거리 가 짧아 두 효과가 혼합되어 나타나는 특징을 보인다. 이러한 특징은 강수 유형에 따라 대관령과 강릉의 강수량이 큰 차이를 보이는 극단적인 강수현상으로 나타난다. 이러한 특성 때문에 겨울철 영동지역의 강수량 예보에도 상당한 어려움을 겪 고 있다. 또한 고해상도 격자모델의 사용과 이를 운영함에도 불구하고 강수예보에 큰 어려움을 겪고 있는 곳이 강원도 영동지역이다. 따라서 강수 예보의 향상을 위해, 우선적으로 관측 자료를 이용하여 산악효과 와 해양효과를 분석하는 작업이 수행되었다. 이러한 분석 결과를 이용하여 개념모 델을 정립하였으며, 개념모델을 바탕으로 강수 메커니즘을 이해하려는 노력을 시 도하였다. 그리고 고해상도 모델 모의 값과 관측 강수량을 이용하여 서로간의 상 관성을 조사하였으며, 통계적 관계식을 적용하여 강릉과 대관령의 강수량을 추정 하였다. 또한 모델 모의 강수량 값과의 비교를 통하여 정립된 개념모델의 검증을 시도하였다. 산악형 강수 : 지상에서 대관령과 강릉이 모두 동풍이 관측되고 상?하층 대 류권의 바람이 모두 북동풍이고 상대적으로 풍속이 강하며 특히 상층보다 하층의 풍속이 강하게 불었다. 북해도 북쪽지역의 강한 고기압과 일본 남부지역을 통과하 는 저기압의 영향을 받으며, 북해도 북쪽지역으로부터의 한기이류와 일본 남쪽지역으로부터의 매우 습한 난기 이류에 영향을 받는다. 따라서 산악형 강수는 한반 도의 남북에 위치한 강한 저기압과 고기압의 영향을 동시에 받는다고 볼 수 있다. 개념모델에 의한 통계적 관계식을 이용한 강수량 예측에서 NCEP/NCAR의 경우 대관령 관측 강수량의 80%를 예상하였으며, RDAPS 30km의 경우 134%로 강수 량을 과대 모의하였다. 한편, 강릉과 대관령의 강수유형에 따른 총강수량의 평균을 살펴본 결과 26개 사례에서 총 누적강수량 비율은 1.61(대관령/강릉)의 값을 보였다. 한기해안형 강수 : 대관령과 강릉은 지상에서 각각 북동풍과 북서풍을 보이고 하층 대류권 바람에서는 하층과 상층에서 각각 북동풍과 북북동-북서풍과 관련되 어 있으며, 대체적으로 풍속이 약한 바람과 관련된다. 만주지역으로 장출하는 고기 압의 영향을 받으며, 이 때 연해주와 화중지역에 뚜렷한 한기영역이 나타났다. 따 라서 한기해안형 강수는 만주 지역의 고기압에 의한 동해 북부지역으로의 한기이 류와 밀접하게 연관된다고 볼 수 있다. 개념모델에 의한 통계적 관계식을 이용한 강수량 예측에서 NCEP/NCAR의 경우 평균적으로 70%의 강수량을 추정하였으며, RDAPS 30km의 경우 88%의 강수량을 예측하였다. 그리고 대관령(산악지역)과 강 릉(해안지역)의 강수유형 분류에 따라 66개 사례 평균 총 누적강수량 비율은 1.64 (강릉/대관령)로 나타났다.
more초록/요약
Yeongdong region is coexistence area both orographic effect and ocean effect and due to short distance between mountain and coastal regions, therefore, It is shown the characteristic that both effects are mixed and occur. According to the precipitation type, this characteristic is presented a extreme precipitation phenomenon that is shown prominent difference of precipitation amount at Gangneung and Daegwallyeong. Because of topographic characteristic, the prediction of precipitation amount at wintertime for the Yeongdong region remains difficult. Also, Yeongdong region at Gangwon province where is very difficulty on precipitation forecast despite use and operate of high grid resolution model. To forecast therefore topographic precipitation in Yeongdong more precisely, it is carried out study to analyzes orographic effect and ocean effect using the observational data. This paper presents a simple conceptual model using the analysis results, and then has attempted effort to understand precipitation mechanism based on the conceptual model. This study also investigated interrelationship between observational precipitation amount and the high grid resolution model output, such as wind direction, wind speed, humidity, and SST-Tair, respectively. And this study predicted precipitation amount of Gangneung and Daegwallyeong using the calculated relationship. The verification of conceptual model, also, attempted through the comparison with model-predicted precipitation amount. Mountain type precipitation : Wind direction of surface observations at Daegwallyeong and Gangneung are related with the northeasterlies. Wind direction of upper and low level troposphere is also northeasterlies, and strong wind speed are found relatively. Especially, low level wind speed was stronger than upper level. Mountain type precipitation occurs typically under the synoptic pattern with an anticyclone near Hokkaido and a cyclone south of Japan. Also, Mountain type precipitation that strongly happens in mountain area can be explained by orographic effect. At the precipitation forecasts using the statistical relation, NCEP/NCAR reanalysis was predicted 80% of precipitation observed at Daegwallyeong, RDAPS 30km was predicted 134%. On the other hand, Total accumulated precipitation ratio is 1.61(Daegwallyeong/Gangneung) in the 26-case that is representative of precipitation behavior at the mountain type precipitation. Cold-coast type precipitation : Wind direction of surface observations at Daegwallyeong and Gangneung are related with the northeasterlies and northwesterlies. respectively. Generally Wind speed is weaker than Mountain type precipitation. Cold coast type precipitation often appears as a cold anticyclone develops over the Manchuria and It supports that this type is related with the cold air which flows over the relatively warm surface of the East sea. Also, Cold coast type precipitation that happens in coastal area strongly can be explained by ocean effect. At the precipitation forecasts using the statistical relation, NCEP/NCAR reanalysis was predicted 70% of precipitation observed at Gangneung, RDAPS 30km was predicted 88%. On the other hand, Total accumulated precipitation ratio is 1.64(Gangneung/Daegwallyeong) in the 66-case that is representative of precipitation behavior at the cold coast type precipitation.
more목차
제 1 장 서 론 = 1
제 2 장 강수와 관련된 하층바람의 특성 = 8
2.1. 자료 및 방법 = 8
2.2. 누적 강수량과 지상관측바람 = 9
2.3. Event 강수와 지상관측바람 = 17
2.4. NCEP/NCAR 재분석 바람 분포와 영동지역의 겨울철 강수 = 25
2.5. 요 약 = 27
제 3 장 강수 유형에 따른 기단의 특성 = 29
3.1. 자료 및 연구 방법 = 29
3.2. 강수 사례 분류 = 30
3.3. 영동지역 겨울철 강수와 관련된 기단의 특성 분석 = 34
3.3.1. 합성 분석 = 34
3.3.2. 변동성 = 39
3.3.3. 기단의 특성과 강수와의 상관분석 = 42
3.4. 요 약 = 47
제 4 장 위성자료를 이용한 영동대설의 특성 = 49
4.1. 자료 및 방법 = 49
4.2. 구름 자료의 특성 = 51
4.3. 구름 자료와 강수량의 관계 = 60
4.4. 요 약 = 65
제 5 장 사례분석 = 69
5.1. 자료와 연구방법 = 69
5.2. 산악형 강수 사례(2008. 01. 20. 19h～21. 15h) = 69
5.3. 한기해안형 강수 사례(2007. 01. 02. 21KST～03. 06KST) = 74
5.4. 혼합형 강수 사례(2008. 01. 12. 02KST～22KST) = 78
5.5. 요 약 = 86
제 6 장 개념모델의 구성 = 88
6.1. 자료 및 방법 = 88
6.2. 기류와 안정도 분석 = 89
6.3. 이론적 배경 = 91
6.4. 개념 모델 = 92
6.5. 요 약 = 102
제 7 장 개념모델의 적용 및 검증 = 104
7.1. 자료 및 방법 = 104
7.2. 모의 강수량 검증 결과 = 104
7.3. 요 약 = 120
제 8 장 결 론 = 122
참고문헌 = 124
영문요약 = 129
부 록 = 132
