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제안 방법
- 2). 12곳의 검증 지점에 대해 2015년간 추정된 0600, 1500기온을 실측값과 비교하고, 운량 기반의 기온감률 추정기법을 적용하였을 때 기존에 비해 기온의 추정오차를 개선시킬 수 있는지를 확인하였다.
- 2015년의 기상청 하늘상태 초단기예보(5 × 5km 격자해상도)를 수집하고, Kim and Yun(2015)의 방법에 따라 하늘상태 격자값 1∼4를 10분법 운량(0∼10)으로 변환한 후, 0600와 1500의 운량 5km 격자자료를 ‘하동2수위표’ 집수역과 중첩하여 집수역 내 공간평균값을 계산하였다.
- 또한 같은 기간에 대해 대관령 기상대에서 0600와 1500에 관측된 운량을 수집하고 10분법 운량값(0∼10)에 따라 날짜를 분류하였다. 각 운량 별로, 해당하는 날짜가 3일 이하인 경우를 제외하고 0600, 1500의 500-600m 기온감률과 추정된 기온감률을 운량별로 평균하여 비교하였다.
- 경남 하동과 전남 구례, 광양을 아우르는 산간집수역인 ‘하동2수위표’ 표준유역을 새로운 추정 기법에 의한 기온감률과 기존 고정식 기온감률을 이용한 기온 추정 결과의 비교 평가 지역으로 선정하였다(Fig. 2).
- 또한 2015년의 기상청 하늘상태 초단기예보 5km 격자자료를 이용, 대상 집수역의 0600, 1500 운량(0∼10) 공간평균값을 계산하여 기온감률을 추정하였다.
- 또한 같은 기간에 대해 대관령 기상대에서 0600와 1500에 관측된 운량을 수집하고 10분법 운량값(0∼10)에 따라 날짜를 분류하였다.
- 배경기온에는 30 × 30m 격자해상도의 DEM과 가상지형 간의 해발고도 편차값에 기존의 단일 기온감률, 또는 운량 기반으로 추정된 기온감률을 적용, 고도편차에 따른 기온변이를 반영하였다.
- ‘하동2수위표’ 집수역의 운량 공간평균값으로 추정된 기온감률을 이용, 고도별 0600, 1500 기온 분포를 모의하였다. 배경기온은 하동, 구례, 광양의 기상청 AWS위치의 초단기예보 격자값을 이용하여 거리자승역산가중법(inverse distance squared weighting, IDSW)으로 공간내삽하였으며, 가상지형 역시 기상청 AWS 지점 해발고도값(DEM 기반)을 배경기온과 같은 방식으로 내삽하여 제작하였다. 배경기온에는 30 × 30m 격자해상도의 DEM과 가상지형 간의 해발고도 편차값에 기존의 단일 기온감률, 또는 운량 기반으로 추정된 기온감률을 적용, 고도편차에 따른 기온변이를 반영하였다.
- 기상청 동네예보의 기상요소 중 운량을 대체할 수 있는 정보인 하늘 상태를 이용한다면, Kim and Yun(2016)의 방법으로 임의 지역의 기온감률을 모의, 기온 예보에 적용하는 것도 가능하다. 본 연구에서는 Kim and Yun(2016)이 제안한 운량 기반 기온감률 추정모형을 이용하여 0600, 1500 기온감률을 계산, 기온을 추정한 후 기존 방법의 경우와 비교하여 0600과 1500 기온 추정오차의 개선 효과를 검증하였다.
- 운량 기반 기온감률 추정모형을 이용하여 0600과 1500의 기온감률을 모의하고, 최저 및 최고기온 추정과정에 활용되었던 기존의 단일 기온감률(–6.5°C/km, –9°C/km)에 비해 추정 기온감률이 0600, 1500 기온의 추정오차를 개선할 수 있는지 확인하였다.
- 운량을 기반으로 하는 Kim and Yun(2016)의 기온감률 추정기법을 0600과 1500 기온 모의 과정에 적용하고, 기존의 단일 기온감률에 비해 추정오차를 개선시킬 수 있는지 확인하고자, 먼저 대관령의 연직 기온프로파일에서 500-600m 층위의 기온감률과, Kim and Yun(2016) 기법으로 추정한 기온감률을 운량과 비교하였고, 추정 기온감률의 실용성을 높이기 위해 입력자료인 운량을 4이하부터는 값 4로 변환하는 것으로 결론지었다. 이 기온감률 추정기법을 적용하여 ‘하동 2 수위표’ 집수역 내 12곳 기상관측지점에 대해 기상청의 초단기예보 기온과 하늘상태 5km 격자자료를 기반으로 2015년 1년동안 0600과 1500 기온감률을 계산, 기온을 추정한 후 기존의 단일 기온감률을 이용한 경우와 비교한 결과, 새로운 기온감률로 0600, 1500 기온의 추정오차를 감소시킬 수 있었다.
대상 데이터
- The weather station locations in a watershed ‘Hadong Watermark2’ on complex terrain and a place of Daegwallyeong Korea Meteorological Administration (KMA) stations in South Korea.
- 검증 지점은 최저 해발고도 20m부터 최대 1,100m까지 9번 집수역 사면에 분포하고 있는데, 6번과 8번은 각각 해발고도 20m, 50m 지점, 1번과 4번, 7번은 약 100m 전후, 10∼12번은 약 200m 전후, 2번과 3번, 5번은 고도가 300m 전후에 해당한다(Fig. 2).
- 경남 하동과 전남 구례, 광양 지역의 ‘하동 2 수위표’ 집수역을 기온감률 추정기법의 실용성 평가 지역으로 선정하고, 이 집수역 내 기상관측지점 12곳의 0600, 1500 기온자료를 2015년 한 해에 대해 수집하였다.
- 기온의 연직분포는 강원도 평창군 대관령면의 고령지농업연구소 옥상에 초단파 온도 프로파일러(Model MTP5H, Kipp and Zonen)를 설치하여 2007년 5월부터 2008년 3월까지 한시간 간격으로 수집하였다. 결측일을 제외한 172일에 대해, 지면으로부터 높이 600m까지 50m 간격의 기온 중 500m에서 600m 간의 기온감률을 계산하였는데, 이는 기온감률에서 기온역전의 영향을 최대한 배제하여 최저기온 추정 과정에서 온난대 및 냉기집적효과 모형과 무리없이 결합하기 위함이다.
- 두 종류의 기온감률에 대한 기온추정 성능을 정량적 으로 평가하기 위해, ‘하동2수위표’ 집수역 내에 위치한 기상관측지점 12곳의 0600, 1500 기온을 2015년 1월부터 12월까지 수집하였다(Fig. 2).
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