[논문]2000년대 초반 우리나라 장마기간 강수량의 십년 변화 특성

우성호; 임소영; 권민호; 김동준

doi:10.14191/atmos.2017.27.3.345

2000년대 초반 우리나라 장마기간 강수량의 십년 변화 특성
Decadal Change in Rainfall During the Changma Period in Early-2000s 원문보기

대기 = Atmosphere, v.27 no.3, 2017년, pp.345 - 358

우성호 (APEC 기후센터) , 임소영 (기상청 기후예측과) , 권민호 (한국해양과학기술원) , 김동준 (기상청 기후예측과)

Abstract ▼ AI-Helper

The decadal change in rainfall for Changma period over the South Korea in early-2000s is detected in this study. The Changma rainfall in P1 (1992~2002) decade is remarkably less than in P2 (2003~2013) decade. The much rainfall in P2 decade is associated with the increase of rainy day frequency during Changma period, including the frequent occurrences of rainy day with a intensity of 30 mm/day or more in P2 decade. This decadal change in the Changma rainfall is due to the decadal change of atmospheric circulation around the Korean Peninsula which affects the intensity and location of Changma rainfall. During P2 decade, the anomalous anti-cyclone over the south of the Korean Peninsula, which represents the expansion of the North Pacific high with warm and wet air mass toward East Asia, is stronger than in P1 decade. In addition, the upper level zonal wind and meridional gradient of low-level equivalent potential temperature in P2 decade is relatively strengthened over the northern part of the Korean Peninsula than in P1 decade, which corresponds with the intensification of meridional gradient between air mass related to the East Asian summer monsoon nearby the Korean Peninsula in P2 decade. The enhanced meridional gradient of atir mass during P2 decade is favorable condition for the intensification of Changma rainfall band and more Changma rainfall. The atmospheric conditions related to enhanced Changma rainfall during P2 decade is likely to be influenced by the teleconnection linked to the suppressed convection anomaly over the southern part of China and South China Sea in P2 decade.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러면 실제 이 대류활동의 변화가 2002~03년을 기준으로 변하는 우리나라 장마 강수량의 십년 변화를 설명할 수 있는지를 조사하였다. P1 기간과 P2 기간 사이의 일평균 남중국해 및 중국 남부 지역 상향장파복사 지수의 강도에 따른 발생 빈도를 보면(Fig.
1c). 본 연구에서는 십년 변화의 특징이 가장 뚜렷했던 2000년대 초반을 기준으로 강수량이 평년보다 뚜렷하게 적은 1992~2002년 기간(이후 P1)과 평년에 비해 많은 특징이 뚜렷한 2003~2013년 기간(이후 P2)의 장마 강수의 특성을 분석하고 이러한 십년 변화의 원인을 조사하였다.
열대의 수증기를 많이 머금은 태풍은 직접 영향을 미칠 경우 한 번에 수십에서 수백 mm의 강수를 내리므로 연구의 목적에 따라 태풍의 영향에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는 열적 성질이 다른 기단에 의해 형성된 장마전선과 연관된 강수의 십년 변화를 조사하므로 태풍의 직접적인 영향이 있는지를 확인할 필요가 있다. 선행연구들에서 직접 영향 태풍의 분류와 그 영향의 산정하는 여러 방법들이 있지만, 본 연구에서는 태풍백서(KMA, 2011b)에서 분류된 한반도 직접 영향태풍의 영향기간이 장마기간에 포함될 경우, 해당 날짜의 전국 평균 강수량과 강수일수를 태풍의 직접 영향에 의한 것으로 가정하는 간단한 방법을 사용하였다.
본 연구에서는 우리나라 장마기간 강수량에서 장기변화의 특징이 나타나는지 확인하고 그와 연관된 기후학적 요인이 무엇인지 분석하였다. 2장에서 본 연구에서 사용된 자료와 장기변화점을 찾기 위한 통계적 방법에 대해 소개한 후, 3장에서 우리나라 장마 강수량 십년 변화(decadal change)의 특징을 기술하였다.
본 연구에서는 우리나라 장마기간 강수량의 십년변화의 특성과 그 기후학적 요인에 대해 조사하였다. 2000년대 초반을 기준으로 1992~2002년에 비해 2003~ 2013년에 강수량이 뚜렷하게 많은 특징이 나타났으며, 이러한 십년 변화는 장마기간 동안 비가 내린 날의 비율의 증가가 그 원인으로 파악되었고 특히, 30 mm day⁻¹와 50 mm day⁻¹ 이상의 강한 강도를 가지고 비가 내린 날이 증가한 특징도 함께 나타났다.
또한 이 대류활동 변화의 대기반응으로 필리핀 부근에서 우리나라까지 큰 고기압성 순환이 발달하고 우리나라로는 남서풍 계열 바람에 의한 수증기 공급으로 강수가 증가할 수 있음을 제시하였다. 이러한 결과는 남중국해 및 중국 남부 대류활동 약화와 연관된 북태평양 고기압의 동아시아 확장이 우라나라 장마 강수량의 증가와 연관되어 있다는 본 연구의 결과를 뒷받침한다.
앞서 4장에서 제시된 것처럼 우리나라 2000년 초반 장마 강수량의 십년 변화 즉, P2 기간 장마 강수량이 증가한 것은 중위도 기압 패턴의 변화와 북태평양 고 기압의 동아시아 확장에 따른 우리나라 주변에서 순환장 차이와 기단 성질의 남북경도가 커져 전선의 발달과 수증기 공급이 원활한 환경을 조성한 것이 원인으로 판단된다. 이러한 북태평양 고기압의 강화 및 확장은 중국 남부 및 남중국해 대류활동의 약화와 연관이 되어있는데, 실제 이 기후인자가 경년변동 시간규모에서 우리나라 주변 순환장과 연관되어 있는지 확인하고 최종적으로 이 기후인자의 장기변화 특성이 우리나라 장마 강수량의 십년 변화를 설명할 수 있는지 조사하였다.

가설 설정

9. Mean difference in (a) OLR and (b) precipitation rate between P1 decade and P2 decade. Red box in (a) indicates the region over southern part of China and northern part of South China Sea.

제안 방법

2002~03년 기준의 장마 강수량 십년 변화가 강수의 어떤 특성에서 비롯되었는지 확인하기 위해 장마의 기간, 강수일수 및 강수강도의 변화를 조사하였다. Figure 3a는 기상청 장마 통계자료에 기반한 장마기간의 시계열을 보여준다.
분석 전기간에 대한 일자료 확보가 어려운 상향장파복사는 1979~2013년을 활용하였다. CMAP 전지구 강수의 경우에는 5일 평균 자료(Pentad)를 활용하여 1979~2014년의 Pentad 36~41을 사용하여 기후학적 장마기간의 열대 특성을 분석하였다.
, 2016). Lepage-Test와 같이 44년간의 장마 강수량 전체 시계열에서 18년(22년)년을 추출하여 앞뒤 9년씩(11년씩) 두 기간의 시계열의 평균의 차이를 T-Test하고 이러한 과정을 1년씩 이동하며 연속적으로 진행하여 두 기간의 평균이 통계적으로 유의한 차이를 보이는 시기를 찾았다.
P1 기간과 P2 기간 사이의 장마 강수량 십년 변화와 연관된 기후요인을 찾기 위해, 각 시기에서 평균된 장마기간 상 · 하층 순환장(300 hPa 동서바람, 500hPa 연직속도 및 지위고도, 850 hPa 유선함수)과 공기의 열적 상태(상당온위) 그리고 열대 대류활동을 비교하였다.
, 2009). P2 기간 북태평양 고기압의 동아시아 확장이 해양과 열대 대류활동과 어떤 연관성이 있는지 조사하기 위해 상향장파복사 및 강수에 대해 두 기간 평균의 차이를 조사하였다(Figs. 9a and 9b). 열대와 아열대 서태평양 지역의 차이가 뚜렷한데, P2 기간이 P1 기간에 비해 상대적으로 적도 서태평양에서 대류가 강해 강수가 많고 그 북쪽인 아열대의 중국 남부와 남중국해 그리고 일본 남쪽은 대류가 억제되어 강수가 적은 특징이 나타났다.
강수강도 별 강수일수는 매년 장마기간 동안 각 관측지점 마다 30 mm day−1, 50 mm day−1, 80 mm day−1 이상의 강수일수를 기록하여 합하고 관측지점의 총 수로 나누어 생산한다.
10). 경년변동 시간규모에서의 상관성을 보기 위해 P1과 P2 기간에 대해 각각의 평균을 제거한 후 P1에서 P2 기간까지 22년간의 상관성을 조사하였다. P1과 P2 기간 각각에 대해 분석하여도 결과에 큰 차이는 나타나지 않았다.
(2016)은 중국 남부와 중부의 여름철 강수가 반대의 경향을 보이는 특징이 2002~03년을 중심으로 장기변화를 하였음을 발견하였다. 그와 함께 2002~03년 이후 남중국해에서의 대류활동이 약화와 북태평양 고기압 확장하는 특징을 제시하였는데, 그 원인으로 북서태평양 태풍활동과 서태평양 및 인도양에서의 해수면온도의 변화에 따른 열대의 동서 방향 연직순환 및 남북방향 헤들리 순환의 변화를 제시하였다. 또 다른 최근 연구결과(Ham et al.
두 시기에서 평균된 장마기간 상층 순환장(500 hPa 지위고도)을 비교하기 위해 P2 기간에서 P1 기간을 뺀 차이를 조사하였다(Fig. 7a). 우랄산맥을 중심으로 동유럽에서 러시아 북서부까지 폭넓은 양의 지위고도가 나타나고 오호츠크 해 지역에서도 양의 지위고도가 강하다.
21을 넘어설 경우에 각각 90%, 95%, 99% 신뢰수준에서 통계적으로 유의하다. 본 연구에서는 장마기간 강수량 시계열에서 약 십년 시간규모의 변화점(decadal changing point)을 찾기 위해 총 44년간의 자료에서 1년씩 이동하며 18년(22년)을 추출하여 앞뒤 9년씩(11년) 두 기간의 시계열을 Lepage-Test하였다. 9년과 11년 구간을 테스트한 것은 변화의 주기에 따른 민감도를 테스트하기 위함이다.
뿐만 아니라 전국 평균 및 각 지점별 강수량 및 강수일수 자료를 생산하고 하는데, 이 통계자료는 1973년 이후 지속적으로 관측이 수행된 45개 관측소 자료에 기반하여 생산되므로 1973~2016년까지 활용 가능하다. 본 연구에서는 전국 평균 장마 강수량의 장기변화의 특성을 조사하기 위해, 활용 가능한 최대 기간인 1973~2016년 기간 동안 장마의 기간, 강수량 및 강수일수를 활용하였다.
본 연구에서는 열적 성질이 다른 기단에 의해 형성된 장마전선과 연관된 강수의 십년 변화를 조사하므로 태풍의 직접적인 영향이 있는지를 확인할 필요가 있다. 선행연구들에서 직접 영향 태풍의 분류와 그 영향의 산정하는 여러 방법들이 있지만, 본 연구에서는 태풍백서(KMA, 2011b)에서 분류된 한반도 직접 영향태풍의 영향기간이 장마기간에 포함될 경우, 해당 날짜의 전국 평균 강수량과 강수일수를 태풍의 직접 영향에 의한 것으로 가정하는 간단한 방법을 사용하였다.
6d), 앞서 제시한 동서바람의 차이와 유사한 형태로 우리나라 남쪽으로 경도가 약화되고 북한 지역을 중심으로 우리나라 중부까지 경도가 강해져, P2 기간이 P1 기간에 비해 상대적으로 북쪽에서 장마전선이 형성되기 좋은 조건이었음을 확인할 수 있다. 아래 4.1절과 4.2절에서 중위도 기압계와 북태평양 고기압의 십년 변화의 조사결과를 통해 우리나라 장마강수의 십년 변화의 기후학적 원인을 분석하였다.
우리나라 장마기간 강수량 장기변화점을 객관적으로 찾기 위해 두 가지 통계적 기법을 활용하였다. 먼저, 비모수(non-parametric) 통계 기법인 Lepage-Test는 시계열의 분포특성에 상관없이 두 시계열의 사이의 HK 통계값을 비교하여 서로 얼마나 다른 성질을 보이는지에 대해 통계적 유의성을 테스트할 수 있다(Lepage, 1971).
장마 강수량 십년 변화와 강수강도 사이의 연관성이 있는지 확인하기 위해 두 기간에 대해 강수강도(30 mm day−1, 50 mm day−1, 80 mm day−1)에 따른 강수일수비율을 비교하였다(Fig. 4).
장마 강수량 십년 변화의 기후학적 원인을 조사하기 위해 NCEP/NCAR Reanalysis의 500 hPa 지위고도와 연직속도 그리고 300 hPa과 850 hPa 바람 자료를 활용하여 대기 순환장을 분석하였다. 장마는 매년 그 기간이 다르므로 그와 연관된 기후학적 요인을 조사하기 위해 사용된 전지구 자료에 대해서는 일평균 자료를 활용하여 기후학적 장마기간인 6/25일~7/24의 기간(KMA, 2011a)에서 평균된 자료를 활용하였다.
중국 남부와 남중국해의 대류활동이 두 기간의 장마 강수량 차이를 만든 패턴과 연관되어 있는지 확인하기 위해 두 기간 차이가 뚜렷하였던 102.5^oE~125^oE, 17.5^oN~27.5^oN 영역에서 평균된 상향장파복사를 지수로 하여 대기 순환장에 대해 회귀분석을 수행하였다(Fig. 10). 경년변동 시간규모에서의 상관성을 보기 위해 P1과 P2 기간에 대해 각각의 평균을 제거한 후 P1에서 P2 기간까지 22년간의 상관성을 조사하였다.
3b). 하지만 강수일수는 장마기간이 길어지면 증가할 가능성이 높기 때문에 실제 장마기간 동안 얼마나 빈번하게 비가 내렸는지를 두 기간에서 동등하게 비교하기 위해, 매년 장마기간 중에 비가 내린 날이 몇 일 인지의 비율(강수일수비율)을 계산하고 이 강수일수비율의 두 기간 평균을 비교하였다(Fig. 3c). 그 결과, P1 기간에는 평균적으로 장마기간 중 47.

대상 데이터

열대 대류활동의 영향을 분석하고자 NOAA에서 제공하는 상향장파복사(Outgoing Longwave Radiation, OLR) 및 CMAP (CPC Merged Analysis of precipitation) 전지구 강수 자료를 활용하였다. 분석 전기간에 대한 일자료 확보가 어려운 상향장파복사는 1979~2013년을 활용하였다. CMAP 전지구 강수의 경우에는 5일 평균 자료(Pentad)를 활용하여 1979~2014년의 Pentad 36~41을 사용하여 기후학적 장마기간의 열대 특성을 분석하였다.
열대 대류활동의 영향을 분석하고자 NOAA에서 제공하는 상향장파복사(Outgoing Longwave Radiation, OLR) 및 CMAP (CPC Merged Analysis of precipitation) 전지구 강수 자료를 활용하였다. 분석 전기간에 대한 일자료 확보가 어려운 상향장파복사는 1979~2013년을 활용하였다.
장마 강수량 십년 변화의 기후학적 원인을 조사하기 위해 NCEP/NCAR Reanalysis의 500 hPa 지위고도와 연직속도 그리고 300 hPa과 850 hPa 바람 자료를 활용하여 대기 순환장을 분석하였다. 장마는 매년 그 기간이 다르므로 그와 연관된 기후학적 요인을 조사하기 위해 사용된 전지구 자료에 대해서는 일평균 자료를 활용하여 기후학적 장마기간인 6/25일~7/24의 기간(KMA, 2011a)에서 평균된 자료를 활용하였다. 본 연구에서는 장마의 십년 이상 특정 시기에서 평균된 장마의 특성 변화와 그것과 연관된 평균적인 대기상태를 조사하므로 기후학적 장마기간을 활용하는 것이 무리가 없을 것으로 판단하였고, 실제 기후학적 장마기간을 임의로 5일씩 앞뒤로 이동하며 기후학적 기간에 따른 연구 결과의 민감도를 조사하였지만, 큰 차이는 없었다.

데이터처리

장마 강수량의 십년 변화가 나타나는 기간의 순환장 및 열대 대류활동을 비교하기 위해 두 기간 평균의 차이와 합성분석(composite analysis)을 활용하였다. 또한 십년 변화에 영향을 미쳤을 가능성이 있는 기후인자와 순환장과의 연관성을 조사하기 위해 회귀분석(regression analysis)을 수행하였다.
장마 강수량의 십년 변화가 나타나는 기간의 순환장 및 열대 대류활동을 비교하기 위해 두 기간 평균의 차이와 합성분석(composite analysis)을 활용하였다. 또한 십년 변화에 영향을 미쳤을 가능성이 있는 기후인자와 순환장과의 연관성을 조사하기 위해 회귀분석(regression analysis)을 수행하였다.

이론/모형

먼저, 비모수(non-parametric) 통계 기법인 Lepage-Test는 시계열의 분포특성에 상관없이 두 시계열의 사이의 HK 통계값을 비교하여 서로 얼마나 다른 성질을 보이는지에 대해 통계적 유의성을 테스트할 수 있다(Lepage, 1971). HK 통계값은 Wilcoxon와 AnsariBaradley 값을 조합하여 계산하는데 실제 계산 방법은 Yonetani and McCabe (1994)의 식을 따른다. 이 HK 통계값은 Chi-분포를 따르게 되고, HK 값이 각각 4.

성능/효과

2000년대 초반을 기준으로 1992~2002년에 비해 2003~ 2013년에 강수량이 뚜렷하게 많은 특징이 나타났으며, 이러한 십년 변화는 장마기간 동안 비가 내린 날의 비율의 증가가 그 원인으로 파악되었고 특히, 30 mm day−1와 50 mm day−1 이상의 강한 강도를 가지고 비가 내린 날이 증가한 특징도 함께 나타났다.
그러면 실제 이 대류활동의 변화가 2002~03년을 기준으로 변하는 우리나라 장마 강수량의 십년 변화를 설명할 수 있는지를 조사하였다. P1 기간과 P2 기간 사이의 일평균 남중국해 및 중국 남부 지역 상향장파복사 지수의 강도에 따른 발생 빈도를 보면(Fig. 11a), P1 기간에는 이 지역에서 대류활동이 강했던 날이 많았던 반면, P2 기간 동안 억제되었던 날이 지배적으로 많았음을 알 수 있다. 특히 P2 기간 빈도함수가 전체적으로 양의 방향으로 이동한 특징을 보여준다.
먼저, 장마기간 동안 우리나라에 직접 영향을 미친 태풍의 통계적 특성을 보면, 매년 0~2개, 태풍의 직접 영향 영향에 의한 전국 평균 강수량의 경우, 적게는 약 20~30 mm, 많게는 약 150 mm까지 강수를 뿌린다. P1 기간과 P2 기간의 직접 영향을 미친 태풍의 평균 수는 두 기간 모두 6개로 차이가 없었으며, 직접 영향에 따른 강수량은 P2 기간(24.7 mm)이 P1 기간(29.7 mm)에 비해 다소 많은 경향을 보였다. 반면, 직접 영향태풍에 의한 평균 강수일수는 P2 기간(1.
결과를 보면 80 mm day−1 이상의 강한 강수의 경우에 P1 기간에는 2.4%에서 P2 기간에 3.4%로 약 1% 증가하였지만 통계적으로 유의하지 않았다.
3c). 그 결과, P1 기간에는 평균적으로 장마기간 중 47.3%에서 비가 내린 반면, P2 기간에 비가 내린 비율은 59.4%로 P2 기간의 장마 때가 P1 기간의 장마에 비해 약 12.1%의 강수일수비율 증가가 나타났다. 이는 P2 기간 동안 P1 기간에 비해 장마기간이 길어졌지만 비가 내린 날이 더 많이 증가하여 강수가 증가하였음을 의미한다.
하지만 P0 기간과 P1 기간 사이의 강수량 차이가 P1과 P2 기간의 차이만큼 뚜렷하지 않고 최근 3년은 기간이 너무 짧아 상세분석에서는 제외하였다. 그런데 본 연구에서 제시한 P2 기간 북태평양 고기압의 확장 북서태평양 아열대 대류활동의 약화 특징이 P0 기간에도 매우 유사하게 나타나는 특징이 있고 최근 3년간의 순환장 및 열대 대류활동을 각각 살펴보면 최근 3년간의 장마 강수량 특성도 앞서 제시된 남중국해 및 중국 남부 지역에서의 대류 활동과 연관되어 있었다(그림 생략). 이러한 결과에 근거하면 P0 기간부터 최근 3년간까지는 우리나라 장마강수량이 장기변동의 특성을 보여준다고 할 수 있지만, 향후 10여년 간 장마 강수량이 적을 가능성이 높다고 판단할 수 있는 것인가에 대해서는 신중할 필요가 있다고 생각된다.
실제 본 연구에서 장마강수량이 적었던 1995년이 북서태평양 지역의 고기압은 발달하였지만 우리나라까지 확장하지 못한 케이스로 분석되었다(그림 생략). 그럼에도 불구하고 전반적으로 합성장 차이와 평균장 차이의 패턴이 비슷하고 합성장 차이 분석을 위해 뽑힌 각각의 케이스를 조사한 결과, P1과 P2 기간 각각 한 케이스를 제외하고 대다수의 케이스가 합성장의 패턴과 유사한 특징을 보여 강수가 많았을 때 북태평양 고기압의 확장이 있었음을 뒷받침할 수 있을 것으로 생각된다.
6b). 동서바람과 상승운동이 P2 기간이 P1 기간에 비해 상대적으로 강해진 지역을 명확히 확인하기 위해 두 기간 차이를 비교한 결과(Fig. 6c), 동서바람은 북한지역에서 우리나라 북서쪽까지 가장 강화되고 그 남쪽으로 중국 중동부에서 우리나라까지 상승운동이 강화된 특징이 나타난다. 이러한 특징으로 볼 때 P2 기간이 P1 기간에 비해 우리나라 주변에서 상승운동이 강해진 것은 동서바람의 변화와 연관된 이차순환의 변화로 해석할 수 있을 것 같다.
이는 P2 기간 동안 P1 기간에 비해 장마기간이 길어졌지만 비가 내린 날이 더 많이 증가하여 강수가 증가하였음을 의미한다. 또한 강수일수비율 십년 변화의 통계적 신뢰성을 Lepage-Test와 Moving T-Test를 수행한 결과, 2002~03년을 기준으로 그 전후 기간에 대해 99% 신뢰수준에서 통계적으로 유의함을 확인하였다(그림 생략). 이는 2000년대 초반 장마 강수량의 십년 변화에 강수일수비율의 변화가 크게 기여하였음을 의미한다.
이러한 특징은 월평균 시계열에서도 P1 기간 평균값이 음의 값에서 P2 기간은 양의 값으로 바뀐 것을 확인할 수 있다. 또한 우리나라 장마 강수량의 십년 변화와 같이 2002~03년을 중심으로 십년 변화가 매우 뚜렷하게 나타났고 P1과 P2 기간 평균의 변화는 99% 유의수준에서 통계적으로 유의하였다(Figs. 11b and 11c). 이 결과는 2002~03년 전후의 우리나라 장마 강수량의 십년 변화가 중국 남부 및 남중국해 대류활동의 변화와 연관된 북태평양 고기압의 동아시아 확장과 밀접하게 연관되어 있음을 의미한다.
반면, 30 mm day−1와 50 mm day−1 이상의 강수일수비율은 각각 P1 기간에는 10.7%와 5.7%였고 P2 기간에는 14.8%와 8.5%로 모두 95% 신뢰수준에서 통계적으로 유의한 증가를 보였다.
본 연구에서는 P1과 P2 기간의 장마강수의 십년 변화와 그 원인에 대해서만 조사하였는데, 그 이전 기간인 1980년대에도(P0 기간) 장마강수가 증가하는 경향이 나타나고 최근 3년간은 다시 강수량이 감소하는 특징을 보인다(Fig. 1b). 또한 강수의 특성에서도 P0 기간은 P2 기간과 유사하고 최근 3년은 P1 기간과 유사한 특성을 보인다.
9a and 9b). 열대와 아열대 서태평양 지역의 차이가 뚜렷한데, P2 기간이 P1 기간에 비해 상대적으로 적도 서태평양에서 대류가 강해 강수가 많고 그 북쪽인 아열대의 중국 남부와 남중국해 그리고 일본 남쪽은 대류가 억제되어 강수가 적은 특징이 나타났다. 그 북쪽인 우리나라에서는 P2 기간 강수가 많고 대류활동이 강한 특징이 뚜렷하였다.
우리나라 주변 상층 동서바람의 강화는 동아시아 여름 몬순과 연관된 기단의 남북방향 성질의 차이가 P1 기간에 비해 P2 기간에 상대적으로 북쪽에서 강하였음을 의미할 수 있는데, 실제 두 기간 사이 850 hPa에서의 상당온위의 남북방향 경도의 분포를 보면(Fig. 6d), 앞서 제시한 동서바람의 차이와 유사한 형태로 우리나라 남쪽으로 경도가 약화되고 북한 지역을 중심으로 우리나라 중부까지 경도가 강해져, P2 기간이 P1 기간에 비해 상대적으로 북쪽에서 장마전선이 형성되기 좋은 조건이었음을 확인할 수 있다. 아래 4.
이 십년 변화의 공간적인 분포를 보면(Fig. 2), 우리나라 전역에서 P2 기간 동안 P1 기간에 비해 많은 강수가 내렸고 특히, 서울 · 경기를 비롯한 강원도에서 그 차이가 가장 크게 나타났다.
또한 최근 3년간은 장마 강수가 다시 적어지는 특징이 나타난다. 통계적 유의성을 검증하기 위해 Lepage-Test와 Moving T-Test를 활용하여 약 십년 주기의 변화점을 찾은 결과, Moving T-Test에서는 1991~ 1992년 그리고 2002~03년 전후에서 모두 95% 신뢰수준에서 유의한 십년 변화가 뚜렷하게 나타났다(Fig. 1d). Lepage-Test의 경우에도 9년과 11년의 구간에 따라 다소 차이는 있지만 1990년대 초와 2000년대 초에서 90% 신뢰수준에서 통계적으로 유의한 십년 변화가 나타났다(Fig.
P1과 P2 기간 각각에 대해 분석하여도 결과에 큰 차이는 나타나지 않았다. 회귀분석 결과를 보면 중국남부와 남중국해 북부에서는 대류활동과 직접 연관되어 양의 상관성이 나타나고 그 북쪽으로 중국 북동부에서 일본에 이르는 긴 저기압성 편차 그리고 태평양을 거쳐 북미까지 파동 패턴이 나타난다(Fig. 10a). 300hPa에서의 동서방향 바람장 및 500 hPa에서의 연직속도와의 회귀분석에서도 중국 남부와 남중국해 북부지역 대류활동이 약할 경우, 중국 북부에서 우리나라를 포함하여 일본 동쪽까지 상층 동서바람이 강해지는 특징이 뚜렷하고 중국 중동부에서 우리나라까지 상승운동이 나타난다(Fig.

후속연구

본 연구에서 제시된 우리나라 장마 강수량의 십년 변화 특성은 향후 그 특성에 영향을 미치는 근본적인 기후인자에 대한 이해가 뒷받침 된다면 장마 및 여름철 강수량의 장기예보의 예측성 향상에 도움이 될 것으로 생각된다.
장마는 매년 그 기간이 다르므로 그와 연관된 기후학적 요인을 조사하기 위해 사용된 전지구 자료에 대해서는 일평균 자료를 활용하여 기후학적 장마기간인 6/25일~7/24의 기간(KMA, 2011a)에서 평균된 자료를 활용하였다. 본 연구에서는 장마의 십년 이상 특정 시기에서 평균된 장마의 특성 변화와 그것과 연관된 평균적인 대기상태를 조사하므로 기후학적 장마기간을 활용하는 것이 무리가 없을 것으로 판단하였고, 실제 기후학적 장마기간을 임의로 5일씩 앞뒤로 이동하며 기후학적 기간에 따른 연구 결과의 민감도를 조사하였지만, 큰 차이는 없었다.
이러한 결과에 근거하면 P0 기간부터 최근 3년간까지는 우리나라 장마강수량이 장기변동의 특성을 보여준다고 할 수 있지만, 향후 10여년 간 장마 강수량이 적을 가능성이 높다고 판단할 수 있는 것인가에 대해서는 신중할 필요가 있다고 생각된다. 십년 주기 변동을 주장하기에는 분석기간이 짧고 본 연구에서는 이러한 우리나라 장마강수량의 장기변동을 일으키는 근본적인 강제력에 대한 분석이 깊게 이루어지지 않았기 때문에 장마 강수량의 10년 주기의 장기변동을 증명하기 위해서는 향후 근본적인 강제력을 찾는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
이 패턴은 Sun and Wang (2012)가 제시한 NAO와 연관된 원격상관 패턴 그리고 Lin (2014)이 제시한 스칸디나비안 패턴과도 유사한 특징을 보인다. 이러한 결과는 우리나라 장마기간 풍상측의 기압계에 따라 우리나라 주변 순환장이 영향을 받을 수 있음을 의미하는데, 이순환장의 변화가 우리나라 장마전선과 강수의 변동에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 명확한 이해를 위해서는 보다 상세한 분석이 필요할 것으로 판단된다.
그런데 본 연구에서 제시한 P2 기간 북태평양 고기압의 확장 북서태평양 아열대 대류활동의 약화 특징이 P0 기간에도 매우 유사하게 나타나는 특징이 있고 최근 3년간의 순환장 및 열대 대류활동을 각각 살펴보면 최근 3년간의 장마 강수량 특성도 앞서 제시된 남중국해 및 중국 남부 지역에서의 대류 활동과 연관되어 있었다(그림 생략). 이러한 결과에 근거하면 P0 기간부터 최근 3년간까지는 우리나라 장마강수량이 장기변동의 특성을 보여준다고 할 수 있지만, 향후 10여년 간 장마 강수량이 적을 가능성이 높다고 판단할 수 있는 것인가에 대해서는 신중할 필요가 있다고 생각된다. 십년 주기 변동을 주장하기에는 분석기간이 짧고 본 연구에서는 이러한 우리나라 장마강수량의 장기변동을 일으키는 근본적인 강제력에 대한 분석이 깊게 이루어지지 않았기 때문에 장마 강수량의 10년 주기의 장기변동을 증명하기 위해서는 향후 근본적인 강제력을 찾는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	장마는 무엇인가?	장마는 여름철 동아시아 몬순 시스템의 발달과 함께 열적 성질이 다른 기단들 사이에서 형성되는 정체전선에 의해 비가 빈번하게 내리는 기간을 일컫는다(Korea Meteorological Adminirstration, 2011a). 지역적으로 차이가 있지만, 평균적으로 장마는 6월말에서 7월말까지 약 30일정도 지속되고 전국 평균으로 약 350mm 전후의 강수가 내려 우리나라 연강수량의 약 20~30%가 이 기간에 집중된다.
	우리나라 장마의 기간과 평균 강수량은?	장마는 여름철 동아시아 몬순 시스템의 발달과 함께 열적 성질이 다른 기단들 사이에서 형성되는 정체전선에 의해 비가 빈번하게 내리는 기간을 일컫는다(Korea Meteorological Adminirstration, 2011a). 지역적으로 차이가 있지만, 평균적으로 장마는 6월말에서 7월말까지 약 30일정도 지속되고 전국 평균으로 약 350mm 전후의 강수가 내려 우리나라 연강수량의 약 20~30%가 이 기간에 집중된다. 이러한 장마의 기후학적 특성은 재해 및 수자원 관리 등의 측면에서 중요하므로 지속적으로 모니터링하고 그 변동 특성에 대해 파악할 필요가 있다.
	장마에 대한 태풍의 직접적인 영향을 확인하기 위해 본 연구에서 사용한 방법은?	본 연구에서는 열적 성질이 다른 기단에 의해 형성된 장마전선과 연관된 강수의 십년 변화를 조사하므로 태풍의 직접적인 영향이 있는지를 확인할 필요가 있다. 선행연구들에서 직접 영향 태풍의 분류와 그 영향의 산정하는 여러 방법들이 있지만, 본 연구에서는 태풍백서(KMA, 2011b)에서 분류된 한반도 직접 영향태풍의 영향기간이 장마기간에 포함될 경우, 해당 날짜의 전국 평균 강수량과 강수일수를 태풍의 직접 영향에 의한 것으로 가정하는 간단한 방법을 사용하였다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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