강원 영동 지역 2015년 11월 극한 월강수량의 기후학적 원인 분석
Climatological Causes for the Extreme Monthly Precipitation of November 2015 in Gangwon Yeongdong Region
- 주제(키워드) 도움말 극한 , 강수 , 엘니뇨-남방진동(ENSO) , 북극 진동(AO) , 강원 영동 지역
- 발행기관 강릉원주대학교
- 지도교수 도움말 정일웅
- 심사위원 이재규, 권태영, 정일웅
- 사용가능일 20190102
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 대기환경과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000010293
- UCI I804:42001-000000010293
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
우리나라의 2015년 연강수량은 944.4 mm로, 1973년 이래 최소 연강수량 3위로 기록될 만큼 적은 강수가 내렸지만, 그 해 11월에는 이례적으로 많은 강수가 내렸다. 특히 영동 지방은 평년의 약 5배에 해당하는 강수량을 기록하였다. 본 연구에서는 2015년 11월 강원 영동 지역 극한 월강수량의 원인을 기후학적인 관점에서 분석하고자 한다. 2015년은 강력한 엘니뇨 및 AO가 발생한 해였으므로, ENSO 및 AO와의 연관성을 우선적으로 조사하였다. 1979-2016년의 38년 기간에 대하여 11월 속초 강수량과 NINO3.4 SST 지수 간의 상관계수는 0.4926, 11월 속초 강수량과 AO 지수 간의 상관계수는 0.4241로 나타났으며, 특히 두 지수의 이변량 상관계수는 0.5719로 각 지수의 상관계수보다 훨씬 높게 나타났다. 따라서 2015년 11월 속초 극한 강수는 엘니뇨 및 AO와 유의한 상관성이 있었음을 확인하였다. 1979-2016년의 38년 기간에 대하여 NINO3.4 SST 지수에 대한 기상 변수들의 상관관계 지도를 분석한 결과, 2015년 11월 동아시아 지역의 상층 기온, 동서 바람, 남북 바람 및 OLR 및 하층 수분속 아노말리 패턴과 NINO3.4 SST 지수에 대한 아노말리의 상관관계 패턴이 정성적으로 유사하였다. 중위도 제트기류 약화, 필리핀해에서의 적운 대류 활동 억제와 한반도 지역에서의 적운 대류 활동 강화, 필리핀해에서 한반도를 향하는 수분속 아노말리가 주목되었다. 이 극한 강수 사건과 AO와의 연관성도 살펴보았다. AO 지수에 대한 기상 변수들의 상관관계 지도 분석 결과 또한 NINO3.4 SST 지수의 결과와 유사하게 나타났다. 북태평양 고기압의 강화 및 정체, 중위도 기압계의 정체가 주목되었다. 두 지수들의 상관관계 지도 분석 결과가 2015년 11월 아노말리장과 유사하였으므로, 2015년 11월 극한 강수 사건은 엘니뇨 및 AO와 연관되었음을 확인하였다. 슈퍼 엘니뇨 해였던 1997년 11월 강수 사건과 2015년 11월 강수 사건을 비교하였다. NINO3.4 SST 지수는 1997년 11월은 2.42, 2015년 11월은 2.57로 두 사건 모두 높은 값을 나타냈지만, AO 지수는 1997년 11월은 –0.661, 2015년 11월은 1.945를 나타냈다. 따라서 2015년 11월은 AO의 영향으로 인해 1997년 11월보다 더 많은 강수가 내렸던 것으로 사료된다. 엘니뇨의 유형과 11월 속초 강수량의 연관성을 살펴보았다. 11월 속초 강수량과 EP 엘니뇨 지수와의 상관계수는 0.5157로 유의할 만큼 높았지만, CP 엘니뇨 지수와의 상관계수는 0.2583에 불과하였으므로, 11월 속초 강수량은 EP 엘니뇨와 유의한 상관성이 있음을 확인하였다. 2015년 11월 아노말리장과 EP 엘니뇨 지수 간의 회귀 지도를 비교한 결과, 두 지도의 패턴이 정성적으로 유사하였다. CP 엘니뇨보다는 EP 엘니뇨가 발생했을 때 한반도 11월 강수량이 더 증가할 것으로 사료된다. 1979-2016년의 38년 기간에 대하여 11월 강수량 아노말리의 EOF를 분석하였다. 첫 번째 EOF 모드의 공간장 패턴이 NINO3.4 SST 지수 및 AO 지수에 대한 강수량 회귀 지도 패턴과 정성적으로 유사하였다. 첫 번째 EOF 모드의 시계열과 11월 NINO3.4 SST 지수 및 AO 지수와의 이변량 상관계수가 0.6904로 나타났으므로, 첫 번째 EOF 모드가 ENSO와 AO의 결합 모드 변동 패턴인 것으로 사료된다. 종합하자면, 강원 영동 지역 2015년 11월 극한 월강수량의 원인은 (1) ENSO, (2) AO, (3) 태백산맥의 지형 효과 임을 밝혔다. ENSO는 한반도 적운 대류 활동 강화, 필리핀해에서 한반도를 향하는 수증기 유입 강화, 제트기류 약화 및 사행의 원인이 되었다. AO는 북태평양 고기압 강화 및 기압계 흐름의 정체에 의한 강수 기간 증가의 원인이 되었다. 태백산맥에 의한 지형 효과는 영동 지역 하층의 강한 상승기류를 유발하였고, 이것이 구름 형성 및 강수로 이어지게 되었다.
more초록/요약 도움말
In 2015, Korea’s annual precipitation was 944.4 mm, which recorded third minimum annual precipitation since 1973. But, in November of that year, there was an unusually heavy rainfall. Especially, in Yeongdong region, it recorded about 5 times of normal monthly precipitation. In this study, we analyzed the causes for the extreme monthly precipitation of November 2015 in Gangwon Yeongdong region at the climatological view. Because 2015 was the year of strong El Niño and AO, first of all, we analyzed the association with ENSO and AO. For the period of 38 years from 1979 to 2016, the correlation coefficient between monthly precipitation of November at Sokcho and NINO3.4 SST index was 0.4926, and the correlation coefficient between monthly precipitation of November at Sokcho and AO index was 0.4241. In particular, the bivariate correlation coefficient of two indices was 0.5719, which was much higher than that of each index. Therefore, it was confirmed that the extreme precipitation in November 2015 at Sokcho was significantly correlated with El Niño and AO. A correlation map of the meteorological variables for the NINO3.4 SST index was analyzed for the period of 38 years of 1979-2016. The anomaly patterns of temperature, zonal wind and meridional wind at upper layer, OLR and moisture flux at lower layer in November 2015 East Asia are qualitatively similar to the correlation patterns of anomaly for NINO3.4 SST index. It is noticeable that weaker mid-latitude jet stream, suppressed cumulus convection activity in Philippine Sea, enhanced cumulus convection activity over the Korean Peninsula, and moisture flux anomaly toward the Korean Peninsula from Philippine Sea. We also examined the association between this extreme precipitation and AO. The correlation map results of the meteorological variables for the AO index were also similar to those of the NINO3.4 SST index. It is noticeable that the strengthening and stagnation of the North Pacific high and stationary mid-latitude barometric system. Because the results of the correlation map of the two indices are similar to those of anomaly fields in November 2015, it was confirmed that the extreme precipitation event in November 2015 was associated with El Niño and AO. We compared the November 1997 precipitation event, which was Super El Niño, with the November 2015 precipitation event. The NINO3.4 SST index was 2.42 in November 1997 and 2.57 in November 2015, so both indices were so high. But the AO index was –0.661 in November 1997 and 1.945 in November 2015, respectively. Therefore, it is considered that more rainfall occurred in November 2015 than November 1997 due to the influence of AO. The relationship between the type of El Niño and monthly precipitation of November at Sokcho was confirmed. Correlation coefficient between monthly precipitation of November at Sokcho and EP El Niño index was 0.5157, which is significantly high. But correlation coefficient with CP El Niño index was only 0.2583. It was confirmed that monthly precipitation of November at Sokcho has a significant correlation with EP El Niño. As a result of comparing anomaly field in November 2015 and linear regression map of EP El Niño index, both patterns were qualitatively similar. It is expected that EP El Niño, rather than CP El Niño, is further increase the November precipitation in the Korean peninsula. The EOF of the November precipitation anomaly was analyzed for the period of 38 years of 1979-2016. The spatial field pattern of the first EOF mode was qualitatively similar to the precipitation regression map pattern for the NINO3.4 SST index and the AO index. The bivariate correlation coefficient between the timeseries of the first EOF mode and the November NINO3.4 SST index and the AO index was 0.6904. Therefore, it is considered that the first EOF mode is a combined mode variation pattern of ENSO and AO. To summarize, it was revealed that the causes for the extreme monthly precipitation of November 2015 in Gangwon Yeongdong region are (1) ENSO, (2) AO, and (3) topographical effect of Taebaek mountains. ENSO contributed to the strengthening of cumulus convection on the Korean peninsula, the strengthening of water vapor inflow to the Korean peninsula from the Philippine sea, and the weakening and meandering of jet stream. AO contributed to the increase of the precipitation period due to the intensification of the North Pacific high and stationary barometric system. The topographical effect of Taebaek mountains led to strong ascending currents at lower layer in Yeongdong region, which led to cloud formation and precipitation.
more목차 도움말
감사의 글 i
차례 i`i
그림 차례 iii
표 차례 v
국문요약 vi
제 1 장 서론 1
제 2 장 2015년 11월 속초 월강수량의 극한성 평가 7
2.1 자료 및 방법 7
2.2 속초와 강릉의 극한 강수 사건들의 극한도 비교 9
제 3 장 2015년 11월 극한 강수 사건의 기후학적 원인 분석 11
3.1 자료 및 방법 11
3.2 2015년 11월 아노말리장과 ENSO 및 AO 지수 간의 상관관계 분석 14
3.3 중위도 기압계 정체에 의한 한반도 강수 지속 현상 27
3.4 (+) ENSO 및 (+) AO 위상의 결합 효과 42
3.5 엘니뇨의 유형이 11월 공간장에 미치는 영향 44
3.6 EOF 분석 결과 48
제 4 장 결론 및 토의 51
참고문헌 54
영문요약 56
