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문제 정의
- 천재 호, 2003)는 주로 강설 지역 구분 시 여러 대설 지역 중의 하나로써 연구되거나 강설의 분포에 초점을 두고 있기 때문에 호남 지방 강설 발생 기구에 대한 정량적인 연구는 부진하였다. 본 연구에서는 호남 지방 강설의 분포 패턴에 대하여 파악하고, 호남 지방 내의 강설 발생 차이를 가져오는 원인을 밝히고자 한다.
- 본 연구에서는 호남 지방의 15개 기상 관측소의 일 신적설량을 분석하여 강설의 국지적인 분포 특성과 그 차이의 원인을 파악하고자 하였다. 강설일수 및 강설량의 분포와 해수면 온도와 상층 기온의 차, 상층 및 지상 풍속과의 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 상층 평균 풍속은 광주의 850hPa 고도 면의 09시와 21시의 풍속을 평균한 값을 사용하였다. 호남 지방의 강설 발생 차이에 대한 지상 바람의 영향을 파악하기 위해서 지상풍 속에 따른 강설량 분포 특성을 파악하였다. 관측 지점별 지상의 평균 풍속 이상일 때의 강설량과 평균 풍속 이하일 때의 강설량의 평균을 구하여 그 차이를 분석하였다.
제안 방법
- 강설 발생 패턴에 따라 구분된 각각의 강설 지역에 대하여 바다효과 및 지형의 영향을 구분하였다(표 4). 서해안 다 설 지역, 남서해안 다 설 지역, 남서해안 소설 지역의 강설은 바다효과의 영향을 받으며 강설량과 강 설일 수의 차이에 따라 구분된다.
- 강설일수 및 강설량은 월별로 그 경향을 파악하였다. 강설 발생 패턴에 의한 호남 지방의 지역 구분을 위하여 강설량을 변수로 군집 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 각 관측 지 점들이 군집화되는 단계마다 군집 내 제곱 거리의 전 반적인 합에서 가장 작은 증가를 가지는 군집들을 결합하는 방법인 Ward 법을 이용하였다.
- 호남 지방의 공간적 강설 분포를 파악하기 위하여 강설일수 및 강설량의 분포를 분석하고 강설 발생 패턴에 따른 지역 구분을 시행하였다. 강설일수 및 강설량은 월별로 그 경향을 파악하였다. 강설 발생 패턴에 의한 호남 지방의 지역 구분을 위하여 강설량을 변수로 군집 분석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 호남 지방의 15개 기상 관측소의 일 신적설량을 분석하여 강설의 국지적인 분포 특성과 그 차이의 원인을 파악하고자 하였다. 강설일수 및 강설량의 분포와 해수면 온도와 상층 기온의 차, 상층 및 지상 풍속과의 상관관계를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 호남 지방의 강설 발생 차이에 대한 지상 바람의 영향을 파악하기 위해서 지상풍 속에 따른 강설량 분포 특성을 파악하였다. 관측 지점별 지상의 평균 풍속 이상일 때의 강설량과 평균 풍속 이하일 때의 강설량의 평균을 구하여 그 차이를 분석하였다.
- 또한 박용대 외 (1979)는 해수면 온도와 85아iPa 고도 기온과의 차이가 크고 풍속이 강할수록 해발고도가 높은 대관령의 강설량이 증가함을 보였다 따라서 호남 지방의 지역별 강설의 발생에 대한 해양의 영향을 파악하기 위해서 해수면 온도와 상층 기온의 차와 관측 지점별 강설량의 관계를 분석하였다. 그리고 강 설에 대한 지형적 영향을 파악하기 위해서는 상층과 지상의 풍속과 각 관측 지점별 강설량의 관계를 분석하였다.
- 해수면 온도는 위도나 해류 등의 지리적 인자에 따라서 그 분포 특성이 다르므로 서로 다른 위 도 상에 위치하는 말도와 칠발도 두 지점을 선정하여 각각에 대한 강설량과의 상관 분석을 시행하였다. 또한 계급별 해양-대기 온도 차에 대한 강설 강도를 구하였다.
- 상층의 풍속에 따른 호남 지방의 강설 발생 차이를 분석하기 위하여 각 관측 지점의 강설 발생일의 강설량과 상층 평균 풍속을 상관 분석하였다. 상층 평균 풍속은 광주의 850hPa 고도 면의 09시와 21시의 풍속을 평균한 값을 사용하였다.
- 그러나 이 단계에서는 같은 내륙 지역이라 해도 전주와 순천 등이 위도상, 거리상 원거리임에도 불구하고 모두 한 지역에 포함되기 때문에 정보 손실량이 커지는 단계인 8과 9 사이에서 2차 지역을 구분하였다. 이에 따라 호남 지방을 7개의 강설 지역으로 구분하고 최진식(1990)의 기준 2)을 참고하여 내륙 북부 다 역(B), 남해안 과설 지역(C), 서해안 다 설 지역(D), 남 서해안 다 설 지역(E1), 남서해안 소설 지역(E2) 등으로 명명하였다(그림 5).
- 그림 4는 군집 분석 결과를 나타내는 덴드로그램 (dendrogram)이다. 지역을 구분하기 위하여 정보 손실량의 증가 차이가 큰 단계 10과 11 사이에서 1차 지역을 구분하였다. 강설의 패턴에 따라 호남 지방은 내 륙 지역(A), 산간 지역(B), 남해안 지역(C), 서해안 지 역(D), 남서해안 지 역(E) 등 5개의 강설 지 역으로 구분된다.
- 호남 지방의 강설 차이에 대한 해양-대기 온도 차의 영향을 파악하기 위하여 관측 지점별 강설량과 해 수면 온도에 대한 상층 기온의 차이 값을 변수로 상관 분석하였다. 해수면 온도는 위도나 해류 등의 지리적 인자에 따라서 그 분포 특성이 다르므로 서로 다른 위 도 상에 위치하는 말도와 칠발도 두 지점을 선정하여 각각에 대한 강설량과의 상관 분석을 시행하였다. 또한 계급별 해양-대기 온도 차에 대한 강설 강도를 구하였다.
- 해수면 온도와 상층 기온의 차이에 따른 관측 지점별 강설량의 분포 특성을 살펴보기 위하여 계급별 온도 차이에 대한 강설 강도를 구하였다(표 2). 말도와 칠 발도 수온 관측 지점의 온도 차에 따른 강설량 분포는 거의 유사하며, 대체로 온도 차이가 클수록 강설 강도가 크다.
- 호남 지방의 강설 차이에 대한 해양-대기 온도 차의 영향을 파악하기 위하여 관측 지점별 강설량과 해 수면 온도에 대한 상층 기온의 차이 값을 변수로 상관 분석하였다. 해수면 온도는 위도나 해류 등의 지리적 인자에 따라서 그 분포 특성이 다르므로 서로 다른 위 도 상에 위치하는 말도와 칠발도 두 지점을 선정하여 각각에 대한 강설량과의 상관 분석을 시행하였다.
- 호남 지방의 강설 패턴을 분석하기 위하여 강설 일의 강설량을 변수로 군집 분석을 하였으며, 이를 통하여 각 관측 지점별 강설 패턴의 상관성을 바탕으로 지역이 구분되었다. 이때 구분된 지역은 강설 발생 패턴이 서로 유사한 지역이다.
- 호남 지방의 강설에 대한 지형의 영향을 파악하기 위하여 각 관측 지점별 지상의 평균 풍속 이상일 때의 강설량과 평균 풍속 이하일 때의 강설량 차이를 구하였다(표 3). 양의 값이 클수록 풍속이 강할 때 강설량이 많다는 것을 의미한다.
- 호남 지방의 공간적 강설 분포를 파악하기 위하여 강설일수 및 강설량의 분포를 분석하고 강설 발생 패턴에 따른 지역 구분을 시행하였다. 강설일수 및 강설량은 월별로 그 경향을 파악하였다.
대상 데이터
- 자료의 분석 기간은 1973년 10월 1일부터 2005년 4월 30일까지이다. 1973년부터 기상 관측소의 수가 급격히 늘어났으므로 분석 기간을 최근 32년간으로 하였다. 장수는 1988년부터 관측을 시작하여 1988년 10월 1일부터 2005년 4월 30일까지의 자료를 이용하였다.
- 일반적으로 850hPa 고도면 의 상층은 자유 대기이므로 850hPa 고도 면의 바람 자료를 일반 풍의 대표 값으로 이용하였다. 광주의 상층 자료는 1985년 10월부터 2005년 4월까지의 자료를 사용하였다.
- 또한 각 기상 관측소의 일별 지상 풍속 자료도 이용하였다. 광주의 일별 상층 풍속 및 기온 자료와 국립수산과학원에서 관측한 연안 정지 관측소의 일별 해수면 온도 자료 등도 이용하였다. 그림 1은 분석에 포함된 기상 관측소와 해수면 온도의 관측 지점 위치를 나타낸다.
- 호남 지방의 서해안에 인접한 해수면 온도 값을 분석에 이용하기 위해 말도와 칠발도의 2개의 지점을 선정하였다. 말도는 1973년 10월부터 2004년 4월까지의 일별 해수면 온도 값을, 칠발도는 1993년 이후 관측이 중지되었으므로 1973년 10월부터 1993년 4월까지의 자료를 이용하였다.
- 본 연구에서 사용한 자료는 각 기상 관측소의 일별 신적설량이다. 또한 각 기상 관측소의 일별 지상 풍속 자료도 이용하였다.
- 상층 자료는 광주의 09시와 21시의 850hPa 풍속 및 기온 자료를 이용하였다. 일반적으로 850hPa 고도면 의 상층은 자유 대기이므로 850hPa 고도 면의 바람 자료를 일반 풍의 대표 값으로 이용하였다.
- 자료의 분석 기간은 1973년 10월 1일부터 2005년 4월 30일까지이다. 1973년부터 기상 관측소의 수가 급격히 늘어났으므로 분석 기간을 최근 32년간으로 하였다.
- 1973년부터 기상 관측소의 수가 급격히 늘어났으므로 분석 기간을 최근 32년간으로 하였다. 장수는 1988년부터 관측을 시작하여 1988년 10월 1일부터 2005년 4월 30일까지의 자료를 이용하였다. 어느 해의 강설량 및 강설일수의 값은 전년도 10월부터 해당 연도의 4월까지의 값을 의미한다.
- 해수면 온도 자료는 국립수산과학원의 연안 정지 관측 지점에서 오전 10시에 관측한 값이다. 호남 지방의 서해안에 인접한 해수면 온도 값을 분석에 이용하기 위해 말도와 칠발도의 2개의 지점을 선정하였다.
- 해수면 온도 자료는 국립수산과학원의 연안 정지 관측 지점에서 오전 10시에 관측한 값이다. 호남 지방의 서해안에 인접한 해수면 온도 값을 분석에 이용하기 위해 말도와 칠발도의 2개의 지점을 선정하였다. 말도는 1973년 10월부터 2004년 4월까지의 일별 해수면 온도 값을, 칠발도는 1993년 이후 관측이 중지되었으므로 1973년 10월부터 1993년 4월까지의 자료를 이용하였다.
데이터처리
- 상층의 풍속에 따른 호남 지방의 강설 발생 차이를 분석하기 위하여 각 관측 지점의 강설 발생일의 강설량과 상층 평균 풍속을 상관 분석하였다. 상층 평균 풍속은 광주의 850hPa 고도 면의 09시와 21시의 풍속을 평균한 값을 사용하였다. 호남 지방의 강설 발생 차이에 대한 지상 바람의 영향을 파악하기 위해서 지상풍 속에 따른 강설량 분포 특성을 파악하였다.
이론/모형
- 강설 발생 패턴에 의한 호남 지방의 지역 구분을 위하여 강설량을 변수로 군집 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 각 관측 지 점들이 군집화되는 단계마다 군집 내 제곱 거리의 전 반적인 합에서 가장 작은 증가를 가지는 군집들을 결합하는 방법인 Ward 법을 이용하였다. Ward 법은 우리나라의 지형 특징을 잘 반영하는 방법 중 하나로 알려져 있다(문영수, 1990).
성능/효과
- 본 연구에서는 호남지방의 강설분포와 강설 발생 패턴이 해양과 지형의 영향에 의하여 국지적으로 다양하게 나타나는 것을 정량적인 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 따라서 정확한 국지기후 연구를 위해서는 상세한 규모에서의 다양한 기후요소에 관한 더 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.
- 연구 지역의 강설일수는 남해안으로 갈수록 급격히 감소하여 여수는 연평균 강설 일이 3.4일로 가장 적고, 고흥과 완도는 각각 5.2일, 7.3일이다. 이는 남해안 지 역이 소백산맥 줄기의 풍 하측에 위치하고 있어서 지형에 의한 강설 발생이 적기 때문이다.
후속연구
- 본 연구에서는 호남지방의 강설분포와 강설 발생 패턴이 해양과 지형의 영향에 의하여 국지적으로 다양하게 나타나는 것을 정량적인 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 따라서 정확한 국지기후 연구를 위해서는 상세한 규모에서의 다양한 기후요소에 관한 더 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.
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