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저수지 가뭄지수와 기후변화 시나리오를 이용한 우리나라 미래 농업가뭄 평가
Evaluation of the future agricultural drought severity of South Korea by using reservoir drought index (RDI) and climate change scenarios 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.52 no.6, 2019년, pp.381 - 395  

김진욱 (건국대학교 대학원 사회환경플랜트공학과) ,  이지완 (건국대학교 대학원 사회환경플랜트공학과) ,  김성준 (건국대학교 공과대학 사회환경공학부)

초록
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본 연구의 목적은 농업용 저수지 저수율 예측을 위해 개발된 회귀식에 미래 기후변화 시나리오 및 3개월 기반의 농업용 저수지 저수율 자료 및 기상자료를 이용하여 미래 저수율을 예측하는 것이다. 예측된 저수율을 3개월 자료기반의 저수지 가뭄지수로 지수화하여 가뭄 지속기간, 심도 및 규모를 산정하고 미래 가뭄을 평가하였다. 극한사상의 추정을 위해 6개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오(HadGEM2-ES, CESM1-BGC, MPI-ESM-MR, INM-CM4, FGOALS-s2, and HadGEM3-RA)를 3개의 미래 평가기간(S1: 2011~2040, S2: 2041~2070, S3: 2071~2099)으로 구분하여 미래 저수율을 산정하였다. 산정 결과, 강수량 및 기온의 상승이 가장 큰 HadGEM2-ES 시나리오에서의 미래 저수율이 6개의 시나리오 중 S3 기간에 평년 저수율(1976~2005 기간, 77.3%)보다 가장 큰 폭으로 감소한 60.2%로 나타났다. 강수량 및 기온의 상승이 가장 적은 INM-CM4 시나리오의 저수율은 S3에서 72.8%로 가장 적게 감소했으며, CESM1-BGC, MPI-ESM-MR, FGOALS-s2, 및 HadGEM3-RA 시나리오에서 S3 구간 미래저수율은 각각 72.6%, 72.6%, 67.4%, 64.5%로 감소하였다. 미래 저수율을 이용해 RDI를 산정하고 절단수준 -0.25 이하의 심한 가뭄 경향성이 S3 기간으로 갈수록 빈번하게 나타나며 심도가 -2.0까지 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to predict agricultural reservoir storage rate (RSR) in a month. This algorithm was developed by multiple linear regression model (MLRM) which included the past 3 months RSRs data and the future climate change scenarios. In order to improve use of predicted RSR, this stu...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 관측자료를 활용하여 전국적으로 신뢰성 있는 저수지가뭄지수 산정을 위해 과거 30년의 평년데이터와 관측자료를 활용하는 수정된 저수지가뭄지수를 이용하여 가뭄 상태를 표현하고자 하였다(Lee et al., 2018; Kim et al., 2018a).
  • 따라서 본 연구에서는 전국에 적용이 가능한 KMA (2018)에서의 지속기간 3개월의 저수율 회귀식으로 생산된 RDI3을 토대로 기후변화 시나리오를 적용하여 지속기간 3개월에 따른 저수지가뭄지수를 산정하고 가뭄의 심도와 기간을 분석하여 가뭄에 대한 영향을 평가하여 기후변화 시나리오에 대한 정량적 가뭄사상의 시계열 변화를 제시하여 미래 농업가뭄을 대비할 기초자료를 제공하고자 한다.
  • 본 연구에서는 미래 가뭄 사상의 정량적인 비교를 위해 예측된 농업용 저수지 저수율(RSR3)을 이용하여 저수지가뭄 지수(RDI)를 생산하였다.
  • 작물의 생육시기에 따라 달라지는 저수율 패턴을 3개월 이상의 장기적인 자료를 이용하여 예측하기가 어렵다고 판단되어 본 연구에서는 농업용 저수지의 용수이용 패턴을 고려하기 위해 지속기간 3개월에 대한 농업용 저수지의 저수율을 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다중선형 회귀분석은 무엇인가? 다중선형 회귀분석이란 2개 이상의 독립변수로 종속변수의 변화를 설명하기 위한 통계 모형 방법으로(Lee et al., 2017), 선행연구에서는 5가지의 기상관측자료(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속) 및 전월 저수율 자료를 독립변수로 하여 종속변수인 현재 달의 저수율을 예측한 바 있다(Lee et al.
다양한 가뭄지수에는 어떠한 것들이 있는가? 대표적으로 기상분야에서는 표준강수지수 SPI (Standardized Precipitation Index; McKee et al., 1993; 1995)와 기후학적 시계열의 확률 개념을 이용한 PDSI (Palmer Drought Severity Index; Palmer, 1965) 등이 있으며, 수문분야에서는 지표와 물 공급체계를 고려하는 SWSI (Surface Water Supply Index; Shafer and Dezman, 1982)와 이를 국내에 맞게 적용한 MSWSI (Modified SWSI; Kwon et al., 2006) 등이 활용 중이다(Lee et al., 2006; Nam et al.
농업가뭄을 나타내는 대표적인 지수에는 무엇이 있는가? , 2013). 농업가뭄을 나타내는 대표적인 지수 등에는 농업용 저수지의 저수량을 이용한 저수지가뭄지수(RDI, Reservoir Drought Index), 토양수분의 유효수분 백분율을 이용한 토양수분지수(SMI, Soil Moisture Index) 및 두 가지 가뭄지수를 통합한 통합농업가뭄지수(IADI, Intergrated Agricultural Drought Index) 등이 있다(Park et al., 2017).
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참고문헌 (32)

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