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논문 상세정보

관측 자료를 이용한 가뭄지수의 평가

Evaluation of Drought Indices using the Drought Records

초록

본 연구에서는 가뭄지수들의 적합도와 가뭄의 변동특성을 파악하기 위하여 보고서 등 각종 문헌과 신문기사를 통해 수집한 실제 가뭄발생 기록을 정량화하고 1973년부터 2009년까지 전국 69개 기상관측소의 강수 및 기온 자료를 이용하여 산정한 기후변수와 각종 가뭄지수를 행정구역 별로 산정하여 비교 분석함으로서 기상학적 가뭄지수의 실제 가뭄에 대한 표현정도를 평가하였다. 평가를 위하여 ROC 공간상의 각 지수의 위치정보를 검정통계량으로 이용하였다. 분석결과 전반적으로 비교적 단기가뭄의 평가에 적합한 SPI3, PDSI, PN, Deciles이 실제 가뭄발생 기록과 가장 높은 상관성을 보였다. 행정구역에 따른 산포정도는 전반적으로 비교적 낮은 지역적 편차를 보이며, 기온과 증발량은 상대적으로 높은 지역적 편차를 나타냈다. 본 연구를 통해 우리나라 전 지역 가뭄의 시 공간적인 가뭄의 변화도를 파악하고 실제 가뭄에 대한 가뭄지수의 반영 정도를 파악하고, 더불어 ROC 분석을 통한 통계적 검증방법을 이용하여 가뭄지수의 적합도를 분석할 수 있는 가능성을 제시하였다.

Abstract

In this study, the suitability of drought indices was analyzed using the quantified drought records from official reports, newspapers and drought indices estimated using precipitation and air temperature data of 69 weather stations from 1973 to 2009. Test statistics of the suitability of meteorological drought indices were evaluated using the ROC analysis. Results demonstrated that PN shows the best relationships with drought records. SPI3 and Deciles Distribution Ratio also show good relationships with drought records and their variability according to the administrative divisions is relatively small. Results of the analysis of the spatial and temporal variability of drought and the accuracy of the drought indices can be used to evaluate the accuracy of drought indices in drought monitoring and prediction, and to select the best index in drought management.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PDSI
Palmer (1965)에 의해 개발된 PDSI란 무엇인가?
가뭄이 비정상적인 수분 부족기간이라 정의하고, 가뭄의 심도를 수분의 부족량과 수분 부족기간의 함수로 나타냄으로서 실제 강수량과 기후학적으로 필요한 강수량의 차이를 강수, 기온 자료 뿐만 아니라 증발산량, 함양량, 유출량, 손실량, 토양 수분량 등 종합적 요소를 고려하여 결정짓는 방법이다

Palmer (1965)에 의해 개발된 PDSI는 가뭄이 비정상적인 수분 부족기간이라 정의하고, 가뭄의 심도를 수분의 부족량과 수분 부족기간의 함수로 나타냄으로서 실제 강수량과 기후학적으로 필요한 강수량의 차이를 강수, 기온 자료 뿐만 아니라 증발산량, 함양량, 유출량, 손실량, 토양 수분량 등 종합적 요소를 고려하여 결정짓는 방법이다(윤용남 등, 1997; Dai et al., 2004).

SPI
Mckee et al. (1993)에 의해 비교적 최근에 개발된 SPI의 장점은 무엇인가?
1, 3, 6, 9, 12개월의 다양한 지속기간에 따른 가뭄 지수를 표현할 수 있는 장점이 있다

이는 Mckee et al. (1993)에 의해 비교적 최근에 개발되었으며 1, 3, 6, 9, 12개월의 다양한 지속기간에 따른 가뭄 지수를 표현할 수 있는 장점이 있다. SPI 산정 절차를 요약하면 다음과 같다.

강수량 십분위
강수량 십분위는 장기간의 가뭄 정도 판단에 사용되는 Palmer 가뭄지수와는 반대로 어떤 장점을 가지는가?
단기간의 가뭄정도를 판단하며 비교적 강수량의 정확한 통계적 측정치를 제공한다는 장점

그리하여, 해당 기간의 강수량이 10등급 중 속한 범주에 따라 가뭄의 정도를 판단하는 지수이다. 강수량 십분위는 장기간의 가뭄정도 판단에 사용되는 Palmer 가뭄지수와는 반대로 단기간의 가뭄정도를 판단하며 비교적 강수량의 정확한 통계적 측정치를 제공한다는 장점이 있다.

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참고문헌 (24)

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이 논문을 인용한 문헌 (11)

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  2. 배덕효, 손경환, 김현경, 이주헌, 이동률, 안재현, 김태웅 2013. "국내 가뭄관리 기관별 PDSI 산정방법의 표준화 및 평가" 대기 = Atmosphere, 23(4): 539~547 
  3. Seo, Myung-Chul, Cho, Hyeon-Suk, Seong, Ki-Yeong, Kim, Min-Tae, Park, Tae-Seon, Kang, Hang-Won, Shin, Kook-Sik 2013. "Risk Assessment of Drought for Regional Upland Soil According to RCP8.5 Scenario Using Soil Moisture Evaluation Model (AFKE 0.5)" Korean journal of Soil Science and Fertilizer, 46(6): 434~444 
  4. 배덕효, 손경환, 김헌애 2013. "수문기상 정보에 따른 국내 가뭄판단기준 제시 및 평가" Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, 46(3): 287~299 
  5. 배덕효, 안중배, 김현경, 김헌애, 손경환, 조세라, 정의석 2013. "실시간 앙상블 가뭄전망정보 생산 체계 구축 및 평가" 대기 = Atmosphere, 23(1): 113~121 
  6. 임창수, 김성엽 2013. "5월 기후 건조현상의 지역별 특성 분석" Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, 46(6): 613~627 
  7. 유지영, 송호용, 김태웅, 안재현 2013. "일 단위 SPI와 ROC 분석을 이용한 단기가뭄의 평가" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(5): 1851~1860 
  8. 박범섭, 이주헌, 김창주, 장호원 2013. "다양한 기후변화 시나리오와 기후모델에 의한 남한지역 미래가뭄의 확률론적 전망" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(5): 1871~1885 
  9. 소재민, 손경환, 배덕효 2014. "Copula 함수 기반의 이변량 결합가뭄지수 산정 및 평가" Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, 47(2): 171~182 
  10. Shin, Kook-Sik, Cho, Hyun-Sook, Seong, Ki-Young, Park, Tae-Seon, Kang, Hang-Won, Seo, Myung-Chul 2014. "The Estimation of Water Balance at Regional Upland According to RCP8.5 Scenario from 2011 to 2020" Korean journal of Soil Science and Fertilizer, 47(1): 48~58 
  11. 김민석, 문영일 2014. "한반도 목표 표준강수지수(SPI) 산정에 관한 연구" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 34(4): 1117~1123 

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