[논문]엘니뇨 발생연도의 우리나라의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계

심교문; 정명표; 김용석; 최인태; 김호정; 강기경

doi:10.5532/kjafm.2016.18.3.143

초록
AI-Helper

본 논문에서는 1980년 이후 중간 강도 이상의 엘니뇨가 발생한 해의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계를 분석하였다. 엘니뇨가 발생한 해(n=14)의 전국 평균 쌀 생산량은 $466.3kg\;10a^{-1}$으로 미발생한 해(n=16)의 전국 평균 쌀 생산량 $476.5kg\;10a^{-1}$ 보다 단위면적당 10.2kg 적었지만, 통계적으로는 유의하지 않았다(t=1.215, p=0.234). 또한, 엘니뇨 종료해의 전국 평균 쌀 생산량이 엘니뇨 시작해와 엘니뇨 미발생해의 쌀 생산량보다 낮은 경향을 보였지만, 통계적으로 유의하지 않은 것으로 분석되었다(df=2, f=2.355, p=0.114). 엘니뇨 발생해의 이상기상 발생횟수는 0.57회/년으로 엘니뇨 미발생해의 이상기상 발생횟수(0.63회/년) 보다 다소 적은 것으로 분석되었다. 그러나 엘니뇨 발생해를 시작해와 종료해로 구분하여 이상기상 발생횟수를 조사하면, 엘니뇨 종료해의 이상기상 발생횟수가 0.71회/년으로 엘니뇨 시작해의 이상기상 발생횟수(0.43회/년)와, 엘니뇨 미발생해의 이상기상 발생횟수(0.63회/년) 보다 많은 것으로 조사되었다. 하지만, 이들은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지는 않았다(df=2, f=0.321, p=0.727).

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we analyzed the relationship between rice yield and abnormal meteorological features for El $Ni{\tilde{n}}o$ years (with more than 1.0 Oceanic $Ni{\tilde{n}}o$ Index) since 1980 in South Korea. The national averaged rice yield of El $Ni{\tilde{n}}o$ ye...

In this study, we analyzed the relationship between rice yield and abnormal meteorological features for El $Ni{\tilde{n}}o$ years (with more than 1.0 Oceanic $Ni{\tilde{n}}o$ Index) since 1980 in South Korea. The national averaged rice yield of El $Ni{\tilde{n}}o$ years (n=14) was $4,663kg\;ha^{-1}$, which was less than that of non El $Ni{\tilde{n}}o$ years (n=16) by $102kg\;ha^{-1}$, but the difference was not significant statistically (t=1.215, p=0.234). The averaged rice yield of El $Ni{\tilde{n}}o$ end years ($4,558kg\;ha^{-1}$) was analyzed to be less than those of El $Ni{\tilde{n}}o$ start years and non El $Ni{\tilde{n}}o$ years by 209 and $206kg\;ha^{-1}$, respectively. But, the trend was not significant statistically (df=2, f=2.355, p=0.114). When meteorological anomalies were analyzed based on seasonal meteorological values, 18 meteorological events in total were observed for the past 30 years (1981-2010). In detail, abnormally much precipitation occurred 6 times, most often, followed by 5 times of abnormally low temperature during the past 30 years. Occurrence of meteorological anormalies of El $Ni{\tilde{n}}o$ end years was 0.71 events per year on average, which was higher than those of El $Ni{\tilde{n}}o$ start years ($0.43yr^{-1}$) and non El $Ni{\tilde{n}}o$ years ($0.63yr^{-1}$), even if the differences were not significant statistically (df=2, f=0.321, p=0.727).

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

그럼에도 불구하고, 엘니뇨가 우리나라 농업에 미치는 영향을 분석하여 보고한 논문은 국내에서 거의 전무하다. 따라서 본 논문에서는 1980년 이후 중간 강도 이상의 엘니뇨가 발생한 해의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계를 분석하였다.

제안 방법

쌀 생산량은 회귀분석을 통해 연도별 경향성을 파악한 다음, 경향성이 있을 경우에는 잔차분석을 통해 경향성을 제거한 후, 엘니뇨 발생해가 우리나라 쌀 생산량 변화에 미친 영향을 통계분석하였다. 통계분석은 t-검정과 일원분산분석(one way ANOVA)을 실시하였다.

대상 데이터

기상청 소속 61개소의 기상대 및 관측소에서 1981년부터 2010년까지 30년 동안 관측된 일별 기상자료를 국가기후데이터센터(NCDSS, 2016)로부터 다운받아서 기본자료로 활용하였다. 본 논문에 활용한 기상요소는 기온, 강수량, 일조시간 등 3가지이다.
본 연구에서는 엘니뇨 감시구역(열대 태평양 Nino3.4지역: 5°S∼5°N, 170°W∼120°W)에서 3개월 이동 평균한 해수면온도의 편차가 0.5°C이상 나타나는 달이 5개월 이상 지속될 때 그 첫 달을 엘니뇨의 발달의 시작으로 보는 미국의 규정을 이용하였고(NOAA, 2016), 엘니뇨 감시구역의 평균 해수면온도 편차를 3개월 이동평균한 값인 Oceanic Nino Index (ONI)를 이용하여 ONI 값이 1.0 이상인 중간 혹은 강한 강도의 엘니뇨가 나타난 해를 엘니뇨 발생연도로 선정하고 분석에 이용하였다(Fig. 1). 이와 같은 규정에 의해서 선정된 엘니뇨 발생기간은 1982-1983, 1986-1987, 1991-1992, 1994-1995, 1997-1998, 2002-2003, 2009-2010 등이다.

데이터처리

쌀 생산량은 회귀분석을 통해 연도별 경향성을 파악한 다음, 경향성이 있을 경우에는 잔차분석을 통해 경향성을 제거한 후, 엘니뇨 발생해가 우리나라 쌀 생산량 변화에 미친 영향을 통계분석하였다. 통계분석은 t-검정과 일원분산분석(one way ANOVA)을 실시하였다. t검정에서의 독립변수는 2개로 엘니뇨 발생해(n=14)와 엘니뇨 미발생해(n=16)의 쌀 생산량으로 하였고, 분산 분석에서의 독립변수는 3개로 엘니뇨 발생해를 엘니뇨 시작해와 엘니뇨 종료해로 구분하여, 엘니뇨 시작해(n=7)와 엘니뇨 종료해(n=7) 그리고 엘니뇨 미발생해(n=16)의 쌀 생산량으로 하였다.

이론/모형

이상기상 분석은 WMO의 기준에 따른 표준편차법으로 수행하였다. 상세히 설명하면, 과거 30년 동안의 48개 관측지점의 일별 기상요소를 기본자료로 해서 전국 및 8개 행정구역(강원, 경기, 충북, 충남, 전남, 전북, 경기)의 매년 계절별 평균(기온) 및 누적(강수량, 일조시간) 기상값을 계산하고, 이들에 대한 30년 평균(M) 및 표준편차(S)를 각각 계산하였다.

성능/효과

하지만, 계절 기상값을 기준으로 발생한 이상기상 횟수를 엘니뇨 발생해와 미발생해로 구분하여 분석하면, 엘니뇨 발생해의 이상기상의 발생횟수가 미발생해의 발생횟수보다 오히려 더 적은 것으로 분석되어, 엘니뇨 발생해의 다소 낮은 쌀 생산량이 이상기상의 발생(계절 기준)에 의한 영향으로 평가하기가 어려웠다. 또한, 엘니뇨 종료해의 이상기상의 발생횟수가 엘니뇨 시작해와 미발생해보다는 많았으나, 그 경향이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 평가되어, 엘니뇨 종료해의 낮은 쌀 생산량도 계절 기준으로 분석한 이상기상에 의한 영향으로 해석하기가 어려웠다.
본 논문에서는 통계적으로는 유의하지 않았지만, 엘니뇨 발생해의 단위면적당 평균 쌀 생산량이 엘니뇨 미발생해의 평균 쌀 생산량보다 다소 낮은 것으로 분석되었다. 엘니뇨 발생해를 엘니뇨 시작해와 종료해로 나누어 살펴보면, 엘니뇨 종료해의 평균 쌀 생산량이 훨씬 낮은 것으로 조사되었지만, 엘니뇨 시작해의 쌀 생산량은 엘니뇨 미발생해의 쌀 생산량과 비슷하여, 엘니뇨해의 다소 낮은 쌀 생산량은 엘니뇨 종료해의 낮은 쌀 생산량에 의한 결과로 분석되었다.
본 논문에서는 통계적으로는 유의하지 않았지만, 엘니뇨 발생해의 단위면적당 평균 쌀 생산량이 엘니뇨 미발생해의 평균 쌀 생산량보다 다소 낮은 것으로 분석되었다. 엘니뇨 발생해를 엘니뇨 시작해와 종료해로 나누어 살펴보면, 엘니뇨 종료해의 평균 쌀 생산량이 훨씬 낮은 것으로 조사되었지만, 엘니뇨 시작해의 쌀 생산량은 엘니뇨 미발생해의 쌀 생산량과 비슷하여, 엘니뇨해의 다소 낮은 쌀 생산량은 엘니뇨 종료해의 낮은 쌀 생산량에 의한 결과로 분석되었다.
하지만, 계절 기상값을 기준으로 발생한 이상기상 횟수를 엘니뇨 발생해와 미발생해로 구분하여 분석하면, 엘니뇨 발생해의 이상기상의 발생횟수가 미발생해의 발생횟수보다 오히려 더 적은 것으로 분석되어, 엘니뇨 발생해의 다소 낮은 쌀 생산량이 이상기상의 발생(계절 기준)에 의한 영향으로 평가하기가 어려웠다. 또한, 엘니뇨 종료해의 이상기상의 발생횟수가 엘니뇨 시작해와 미발생해보다는 많았으나, 그 경향이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 평가되어, 엘니뇨 종료해의 낮은 쌀 생산량도 계절 기준으로 분석한 이상기상에 의한 영향으로 해석하기가 어려웠다.

후속연구

다만, 이와 같은 연구결과는 계절(3개월) 기상값을 기준으로 이상기상의 여부를 조사함으로써, 보다 짧은 기간(월, 순, 반순)에서 발생되는 이상기상 현상이나 벼 생육과 수량에 영향을 크게 미치는 등숙기간 등에서 발생 되는 이상기상 현상이 반영되지 못한 결과일 수 있으며, 태풍, 집중호우 등 아주 짧은 기간에 발생하는 악기상에 의한 대규모 피해가 반영되지 못한 결과일 수도 있으므로, 향후 이들에 대한 보다 세밀한 분석결과가 보완되어야 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	엘니뇨의 영향을 분석한 내용에 따르면, 우리나라의 특징은 어떠한가?	최근 발생한 2015-2016 엘니뇨는 1982-1983, 1997-1998 엘니뇨만큼 강하게 발달하였고 전세계적으로 비상한 관심을 모으고 있으며, 세계기상기구(WMO; World Meteorological Organization)는 2016년을 기상관측 사상 가장 더운 해가 될 것으로 보인다고 밝혔다. 전세계적인 엘니뇨의 영향을 분석한 Ropelewski and Halpert(1987)와 Halpert and Ropelowski (1992)에 따르면, 우리나라는 겨울철의 온도가 높은 경향을 보이나 여름철에는 영향이 유의하지 않은 것으로 나타나고, 일본의 경우 장마 종료가 늦어지는 경향을 나타내어 여름철 기온은 낮아지고, 반면에 겨울철 기온이 높아지는 경향을 보인다. Liu and Ding (1992)는 중국에서도 엘니뇨 발생 여부가 여름철 강수량의 장기 예측에 중요한 변수라고 지적하였고, Kwon et al.
	대기 중 온실가스 농도의 급격한 증가로 인해 무엇이 유발되었는가?	1750년 이래로 대기 중 온실가스 농도의 급격한 증가는 온실효과를 강화시켜 지구 온난화 문제를 유발하였고, 이에 따라 발생되는 것으로 의심되고 있는 빈번한 악기상 그리고 강수대의 변화와 해수면의 상승 등은 인류에게 생존 조건의 악화에 대한 경각심을 주고 있다 (IPCC, 2007; 2014). 지구 온난화가 진행되고 있는 현재, 우리에게 심각한 어려움을 가져다 주는 현상으로는 적도 태평양에서 나타나는 엘니뇨와 라니냐 현상을 들 수 있다.
	본 논문에서 수행한, 1980년 이후 중간 강도 이상의 엘니뇨가 발생한 해의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계를 분석한 결과는 어떠한가?	본 논문에서는 1980년 이후 중간 강도 이상의 엘니뇨가 발생한 해의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계를 분석하였다. 엘니뇨가 발생한 해(n=14)의 전국 평균 쌀 생산량은 466.3kg 10a-1으로 미발생한 해(n=16)의 전국 평균 쌀 생산량 476.5kg 10a-1 보다 단위면적당 10.2kg 적었지만, 통계적으로는 유의하지 않았다(t=1.215, p=0.234). 또한, 엘니뇨 종료해의 전국 평균 쌀 생산량이 엘니뇨 시작해와 엘니뇨 미발생해의 쌀 생산량보다 낮은 경향을 보였지만, 통계적으로 유의하지 않은 것으로 분석되었다(df=2, f=2.355, p=0.114). 엘니뇨 발생해의 이상기상 발생횟수는 0.57회/년으로 엘니뇨 미발생해의 이상기상 발생횟수(0.63회/년) 보다 다소 적은 것으로 분석되었다. 그러나 엘니뇨 발생해를 시작해와 종료 해로 구분하여 이상기상 발생횟수를 조사하면, 엘니뇨 종료해의 이상기상 발생횟수가 0.71회/년으로 엘니뇨 시작해의 이상기상 발생횟수(0.43회/년)와, 엘니뇨 미 발생해의 이상기상 발생횟수(0.63회/년) 보다 많은 것으로 조사되었다. 하지만, 이들은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지는 않았다(df=2, f=0.321, p=0.727).

참고문헌 (17)

Halpert, M. S. and C. F. Ropelewski, 1992: Surface temperature patterns associated with the Southern Oscillation. Journal of Climate 5, 577-593.

상세보기
IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (Eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151pp.
IPCC, 2007: Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Group I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A.(Eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 104pp.
KMA, 2016: http://web.kma.go.kr/notify/press/kma_list.jsp. El Nino status and outlook ((Press release (No. 3972)). (in Korean)
KOSIS, 2016: http://kosis.kr. (in Korean)
Kwon, W. T., S. E. Hwang, and M. Y. Park, 1997: The trend of climate variability in El Nino years of South Korea. Proceeding of automn conference of Korean Meteorology Society, 182-184. (in Korean)
NOAA, 2016: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensosstuff/ensoyears_stml
NCDSS, 2016: http://sts.kma.go.kr. (in Korean)
Ropelewski, C. F. and M. S. Halpert, 1987: Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Nino/Southern Oscillation. Monthly Weather Review 115, 1606-1626.

상세보기
Latif, M., A. Sterl, E. Maier-Reimer, and M. M. Junge, 1993a: Climate variability in a coupled GCM. Part I: The Tropical Pacific, Journal of Climate 6, 5-20.

상세보기
Latif, M., A. Sterl, E. Maier-Reimer, and M. M. Junge, 1993b: Structure and predictability of the El Nino/Southern Oscillation phenomenon in a coupled ocean-atmosphere general circulation model. Journal of Climate 6, 21-50.
Lau, N. C., S. G. H. Philander, and M. J. Nath, 1992: Simulation of ENSO-like phenomena with a low-resolution coupled GCM of the global ocean and atmosphere. Journal of Climate 5, 284-307.
Lee, D. R., 1999: Relationship between El Nino/Southern Oscillation and drought in Korea. Journal of Korea Water Resources Association 32(2), 111-120.
Liu, Y., and Y. Ding, 1992: Influence of El Nino on weather and climate in China. Acta Meteorologica Sinica 6(1), 117-127.
Neelin, J. D., 1990: A hybrid coupled general circulation model for El Nino studies. Journal of The Atmospheric Sciences 47(5), 674-693.

상세보기
Shim, K. M., Y. S. Kim, M. P. Jung, I. T. Choi, and S. H. Min, 2014: Agro-climatic zonal characteristics of the frequency of abnormal duration of sunshine in South Korea. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorlogy 16(1), 83-91. (in Korean with English abstract)

원문보기 상세보기
Shim, K. M., Y. S. Kim, M. P. Jung, S. C. Cheol, S. H. Min, and K. H. So, 2013: Agro-climatic zonal characteristics of the frequency of abnormal air temperature occurrence in South Korea. Climate Change Research 4(2), 189-199. (in Korean with English abstract)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

엘니뇨 발생연도의 우리나라의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계
Some Meteorological Anomalies and their Relationships with Rice Yield for El Niño Years in South Korea 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (17)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

엘니뇨 발생연도의 우리나라의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계 Some Meteorological Anomalies and their Relationships with Rice Yield for El Niño Years in South Korea 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (17)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

심교문 (93) 정명표 (37) 김용석 (41) 최인태 (13) 김호정 (4) 강기경 (50)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

엘니뇨 발생연도의 우리나라의 이상기상 특징과 쌀 수량과의 관계
Some Meteorological Anomalies and their Relationships with Rice Yield for El Niño Years in South Korea 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper