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문제 정의
- 또한, 유철상 등(2000)은 한반도 근해의 해수면 온도와 우리나라의 기온 및 강수량과의 상관관계를 표본 교차 상관 함수와 교차 스펙트럼 기법 등을 통하여 상관성이 있음을 밝혔다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 강수량과 한반도 근해의 해수면 온도 및 기온과의 상관관계 분석을 통해서 어느 정도 상관성이 있는지에 대해 분석하고자 한다.
- 산정 결과에서 상관 계수는 선형적인 상관계수와크게 다르지 않았다. 본 연구에서는 우리나라의 강수량과 한반도 근해의 해수면 온도 및 기온과의상관성에 대하여 분석하였다. 분석 결과에서 통계적인 유의수준 이내에서 강수량과 해수면 온도및 기온 사이에 양의 상관성이 존재하는 것으로 분석 되었다.
제안 방법
- 한반도의 해양 성분 자료와 강수량 자료의 연주기성에 기인한 것으로 판단된다. 따라서 자료를 표준화하여 연주기성을 제거한 후 상관계수를 산정하였다. 자료의 연주기성을 제거하기 위해서매년마다의 동일한 기간의 자료를 평균과 표준편차를 이용한 Z-score를 통해 표준화 하였다.
- 36, 72개)로 구분하여 강수량을 합산하여 강수량 시계열 자료를 구성하였다. 또한 해수면 온도 및 기온은 강수량 자료의 분리 구간과 일치하게 구분하여 평균 해수면 온도 및 기온 시계열자료를 구성하였다.
- 분석 방법은 앞에서 산정된 시간만큼 강수량 자료에 지체를 주어 상관계수를 산정하였다. 분석 자료는 동일 기간의 자료를 표준화하여 연주기를 제거한 시계열 자료를 이용하였다.
- 다음 Table 1은우리나라 강수량과 해수면 온도와의 지체 상관 분석 결과이며, Table 2는 한반도 강수량과 해수면기온과의 지체 상관 분석 결과이다. 상관성 분석을 해수면 온도 및 기온 관측 지점과 강수량 관측지점 모두를 대상으로 분석하였으며, 다음의 Table 1 and 2에서의 결과는 상관계수가 가장 크게분석 된 지점, 상관 계수와 지체 시간을 기술하였다.
- 상관분석 방법은 선형적인지체상관 계수를 산정하는 기법을 이용하였다. 지체 상관 계수를 구하는 방법은 해수면 온도 또는기온 자료를 고정 시켜 놓고, 강수량 자료를 1 단위 기간씩 지체시키면서 지체 상관계수를 산정하였다. 또한, t 분포를 이용하여 유의수준 1%에서의 기각역을 산정하여 상관계수를 검정하였다.
대상 데이터
- 기상청에서 발표한 1973년부터 2002년까지의 일강수량 자료를 이용하여 1년을 15일, 10일, 5일 (24, 36, 72개)로 구분하여 강수량을 합산하여 강수량 시계열 자료를 구성하였다. 또한 해수면 온도 및 기온은 강수량 자료의 분리 구간과 일치하게 구분하여 평균 해수면 온도 및 기온 시계열자료를 구성하였다.
- 이용하였다. 기상청에서 측정한 일강수 자료 중, 30년 이상 관측된 지점 중에서, 한반도 내에 균일하게 위치하도록 서울, 속초, 인천, 원주, 영주, 대전, 군산, 영덕, 대구, 광주, 목포, 여수, 부산, 제주로 총 14개 지점을 선택하여 분석하였다. 한반도 근해의 해수면 온도는 국립수산과학원에서 자료를 제공하며, 본 연구에서 이용한 해수면 온도 및 기온 자료는 다음과 같다.
- 한반도 근해의 해수면 온도는 국립수산과학원에서 자료를 제공하며, 본 연구에서 이용한 해수면 온도 및 기온 자료는 다음과 같다. 동해와 서해, 그리고 남해에 위치한 40여개의 관측 지점 중에서 결측 구간이 비교적 적으며, 각 해안선에 균일하게 분포되도록 소청도, 부도, 어청도, 군산, 홍도, 소흑산도, 당사도, 제주, 소리도, 서이말, 여수, 감포, 죽변, 속초, 울기를 대상 지점으로 선정하였다.
- 분석 방법은 앞에서 산정된 시간만큼 강수량 자료에 지체를 주어 상관계수를 산정하였다. 분석 자료는 동일 기간의 자료를 표준화하여 연주기를 제거한 시계열 자료를 이용하였다. 다음 Table 5에서의 지체시간은 해수면 온도와 해수면 기온의 지체시간이 동일한 경우에는 같이 표기하였으며, 다른 경우에는 앞의 숫자가 해수면 온도와 강수량 사이의 지체 시간이며, 뒤의 숫자는해수면 기온과 강수량 사이의 지체시간이다.
- 기상청에서 측정한 일강수 자료 중, 30년 이상 관측된 지점 중에서, 한반도 내에 균일하게 위치하도록 서울, 속초, 인천, 원주, 영주, 대전, 군산, 영덕, 대구, 광주, 목포, 여수, 부산, 제주로 총 14개 지점을 선택하여 분석하였다. 한반도 근해의 해수면 온도는 국립수산과학원에서 자료를 제공하며, 본 연구에서 이용한 해수면 온도 및 기온 자료는 다음과 같다. 동해와 서해, 그리고 남해에 위치한 40여개의 관측 지점 중에서 결측 구간이 비교적 적으며, 각 해안선에 균일하게 분포되도록 소청도, 부도, 어청도, 군산, 홍도, 소흑산도, 당사도, 제주, 소리도, 서이말, 여수, 감포, 죽변, 속초, 울기를 대상 지점으로 선정하였다.
데이터처리
- 1973년부터 2002년까지의 자료들을 이용하여 상관분석을 실시하였다. 상관분석 방법은 선형적인지체상관 계수를 산정하는 기법을 이용하였다.
- 것으로 생각 된다. 따라서 동일 기간에 대해 Z-score를 이용하여 자료를 표준화 하여 상관성을 분석하였다. 분석 결과에서 해수면 온도 및 기온 자료와 한반도의 강수량은 양의 상관성이 더큰 것으로 계산 되었으며, 당사도, 소리도, 군산, 소흑산도, 어청도 지점에서 관측한 해수면 온도및 기온 자료가 한반도 강수량과의 상관성이 가장 크게 계산 되었다.
- 지체 상관 계수를 구하는 방법은 해수면 온도 또는기온 자료를 고정 시켜 놓고, 강수량 자료를 1 단위 기간씩 지체시키면서 지체 상관계수를 산정하였다. 또한, t 분포를 이용하여 유의수준 1%에서의 기각역을 산정하여 상관계수를 검정하였다. 산정된 기각역은 자료를 연 24개, 연 36개, 연 72개로 구분 된 자료들의 상관계수가 통계적으로 유의성을 갖는 경우에만 분석되었다.
- 이는 우리나라의 강수량과의상관성 분석에서 서남해안의 해수면 온도 및 기온 성분의 변화가 강수량에 미치는 영향이 타 지점에 비해 상관성이 큰 지점인 것으로 사료 된다. 또한, 선형적인 상관성 분석 결과가 유의수준 1%에서 통계적으로 유의성이 있는 것으로 분석 되었으나, 계산 된 상관 계수가 작아 비매개변수적인 기법을 이용하여 상관 계수를 산정하였다. 산정 결과에서 상관 계수는 선형적인 상관계수와크게 다르지 않았다.
- 따라서 자료를 표준화하여 연주기성을 제거한 후 상관계수를 산정하였다. 자료의 연주기성을 제거하기 위해서매년마다의 동일한 기간의 자료를 평균과 표준편차를 이용한 Z-score를 통해 표준화 하였다. 다음 Table 5〜8은 표준화한 자료의 지체 상관 계수를 산정하여 가장 큰 상관 계수를 제시한 결과이다.
이론/모형
- 1973년부터 2002년까지의 자료들을 이용하여 상관분석을 실시하였다. 상관분석 방법은 선형적인지체상관 계수를 산정하는 기법을 이용하였다. 지체 상관 계수를 구하는 방법은 해수면 온도 또는기온 자료를 고정 시켜 놓고, 강수량 자료를 1 단위 기간씩 지체시키면서 지체 상관계수를 산정하였다.
성능/효과
- 대부분의 강수량은 소리도와 서이말 지점 즉, 남해안 중부 해역의 해수면 온도와 315〜345일의 지체를 보이며 가장 큰 양의 상관성이 있으며, 소흑산도, 홍도, 제주 등의 지점 즉, 남서해 해역의 대기 온도와 -30〜10일의 지체를 보이며 가장 큰 양의 상관성이 있는 것으로 분석 되었다.
- 본 연구에서는 우리나라의 강수량과 한반도 근해의 해수면 온도 및 기온과의상관성에 대하여 분석하였다. 분석 결과에서 통계적인 유의수준 이내에서 강수량과 해수면 온도및 기온 사이에 양의 상관성이 존재하는 것으로 분석 되었다. 그러나 본 연구에서 산정된 상관계수가 작게 산정 되었으므로 추후 이에 대한 연구를 발전시켜 한반도의 강수량을 정량적으로 예측하는데에는 더 많은 분석이 필요할 것으로 생각 되어 진다.
- 따라서 동일 기간에 대해 Z-score를 이용하여 자료를 표준화 하여 상관성을 분석하였다. 분석 결과에서 해수면 온도 및 기온 자료와 한반도의 강수량은 양의 상관성이 더큰 것으로 계산 되었으며, 당사도, 소리도, 군산, 소흑산도, 어청도 지점에서 관측한 해수면 온도및 기온 자료가 한반도 강수량과의 상관성이 가장 크게 계산 되었다. 이는 우리나라의 강수량과의상관성 분석에서 서남해안의 해수면 온도 및 기온 성분의 변화가 강수량에 미치는 영향이 타 지점에 비해 상관성이 큰 지점인 것으로 사료 된다.
- 다음 Table 5에서의 지체시간은 해수면 온도와 해수면 기온의 지체시간이 동일한 경우에는 같이 표기하였으며, 다른 경우에는 앞의 숫자가 해수면 온도와 강수량 사이의 지체 시간이며, 뒤의 숫자는해수면 기온과 강수량 사이의 지체시간이다. 산정 결과에서 가장 큰 상관계수를 보이는 자료간의상관 분석 결과에서 유의수준은 아주 작게 산정 되었다.
- 선형적인 상관 분석 결과에서 연주기를 제거하지 않은 경우에 상관 계수는 크게 산정 되었으나, 가장 큰 상관계수의 지체시간이 6개월 이상으로 계산 되어 상관성 분석에 연주기가 큰 영향을 끼치는 것으로 생각 된다. 따라서 동일 기간에 대해 Z-score를 이용하여 자료를 표준화 하여 상관성을 분석하였다.
- 연주기를 제거하지 않은 강수량과 해양 성분을 이용한 상관성 분석 결과에서 한반도의 강수량은 서해안 중부와 남해안 중부 해역의 해수면 온도 및 기온과의 상관성이 큰 것으로 분석 되었다.
- 위의 상관성 분석 결과에서 구분된 기간이 길게 정한 것일수록 상관계수가 크게 산정되었는데, 이는 한반도의 해양 성분 자료와 강수량 자료의 연주기성에 기인한 것으로 판단된다. 따라서 자료를 표준화하여 연주기성을 제거한 후 상관계수를 산정하였다.
- 표준화한 자료의 상관 계수를 산정한 결과 대부분의 지역에서 약 10일 정도의 지체를 가지며 가장 큰 양의 상관 계수를 갖는 것으로 분석되었다. 그러나 가장 작은 음의 상관 계수는 많은 지역에서 유의 수준 1% 내에서 기각 되는 것으로 분석 되었다.
- 해수면 기온과 강수량과의 상관성 분석 결과에서 우리나라의 강수량은 남해와 서해의 해수면 기온의 영향을 받는 것으로 분석되었다. 약 10일의 지체를 갖으며 양의 상관을 보였으며, 또한 약 -10일 정도의 지체를 갖으며 음의 상관을 보이고 있다.
- 해수면 온도 및 기온 자료와 한반도 강수량과의 지체 상관 분석 결과에서 살펴보면 해수면 온도 및 기온과 한반도 강수량은 양의 상관 계수가 음의 상관계수보다 크게 산정 되었다. 이는 해수면 온도 및 기온과 한반도 강수량의 변화 경향이 비슷한 것으로 분석할 수 있다.
후속연구
- 분석 결과에서 통계적인 유의수준 이내에서 강수량과 해수면 온도및 기온 사이에 양의 상관성이 존재하는 것으로 분석 되었다. 그러나 본 연구에서 산정된 상관계수가 작게 산정 되었으므로 추후 이에 대한 연구를 발전시켜 한반도의 강수량을 정량적으로 예측하는데에는 더 많은 분석이 필요할 것으로 생각 되어 진다.
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