초록 ▼

"슈퍼앙상블 장기예보 시스템 개발" 과제는 멀티모델 슈퍼앙상블 기법을 개발하여 장기 기상정보 생산시스템을 구축하고 선진국 수준의 장기 기상예보를 자체 생산하는 것을 목표로 기상연구소 및 국내 3개 대학에서 보유하고 있는 기후모델 4종을 이용하여 장기간의 hindcast 앙상블 실험을 겨울 및 여름철에 대해 실시하였다. 선진국에서 널리 사용되기 시작한 멀티모델 슈퍼앙상블 기법을 도입해 생산된 자료에 적용하여 예측성을 평가하고 검증된 자료를 바탕으로 2003/2004 겨울철 예측실험을 성공적으로 수행하여 현업부서에 제공하였다. 아울러

"슈퍼앙상블 장기예보 시스템 개발" 과제는 멀티모델 슈퍼앙상블 기법을 개발하여 장기 기상정보 생산시스템을 구축하고 선진국 수준의 장기 기상예보를 자체 생산하는 것을 목표로 기상연구소 및 국내 3개 대학에서 보유하고 있는 기후모델 4종을 이용하여 장기간의 hindcast 앙상블 실험을 겨울 및 여름철에 대해 실시하였다. 선진국에서 널리 사용되기 시작한 멀티모델 슈퍼앙상블 기법을 도입해 생산된 자료에 적용하여 예측성을 평가하고 검증된 자료를 바탕으로 2003/2004 겨울철 예측실험을 성공적으로 수행하여 현업부서에 제공하였다. 아울러 기상연구소 기후모델의 개선작업에도 지속적인 노력을 기울여 지표수문과정과 역학과정의 개선을 통해 모델의 안정화를 도모하였다.
METRI AGCM, CAMII, CCM3, CCSR 등 4종의 대기대순환 모델을 이용하여 10월 27일 ooz부터 31일 12Z까지 12시간 간격의 초기 자료와 Persisted SST를 경계조건으로 각가의 예보를 수행하는 10개의 시간지연 앙상블 실험을 실시하였다. 생산된 24년 (1979/80-2002/03)의 겨울철 hindcast 앙상블 실험 자료를 활용하여 단일 모델의 예측성 검증을 실시하고 단순평균 앙상블, 단순선형 회귀된 앙상블, 다중선형 회귀된 앙상블 예보가 단일 모델에 비해 어느 정도 탁월한 예측성을 보여주는지 비교했다. 또한 기후값을 규준예보로 사용한 예보숙련도를 잣대로 하여 멀티 모델 앙상블 예보의 어느 부분이 예측성의 향상에 기여했는지 밝혔다. 참여한 4종의 대기대순환 모델의 계절 예측성과 멀티 모델 선형 슈퍼앙상블 기법을 적용한 계절 예보의 예측성을 500 hPa 지오포텐셜 고도, 강수, 850 hPa 기온에 대해 시간과 공간 영역에서 평가하였으며, 현재 기상청 기후예측과에서 사용 중인 '범주별 예보'에 대한 hindcast 앙상블 실험의 예측성을 함께 검증하였다. 500 hPa 지오포텐셜 고도와 850 hPa 기온의 비교 검증을 위한 NCEP/NCAR 재분석 자료를 사용하였고, 강수량은 CMAP 자료를 이용하였다. 기후값은 1979/80년부터 2002/03년까지 24년 겨울의 평균값으로 정의하였다. 그리고 본 연구에서 예측성을 평가하는 모든 경우에 cross-validation을 적용하였다.

Abstract ▼

The project, “Development of Superensemble Long-range Forecasting System”, has accomplished evaluating the surface hydrological process and improving the dynamical stability of the METRI AGCM, developing multi model linear ensemble method, and producing hindcast ensemble data by using the same initi

The project, “Development of Superensemble Long-range Forecasting System”, has accomplished evaluating the surface hydrological process and improving the dynamical stability of the METRI AGCM, developing multi model linear ensemble method, and producing hindcast ensemble data by using the same initial and boundary condition to four different climate models. With a developed multi model Superensemble method, 2003/2004 winter prediction has been applied and tested successfully. The goal of this study is to establish METRI multi model Superensemble system for seasonal prediction to produce improved seasonal prediction data by ourselves.
Applying time lagging ensemble method, the initial conditions of NCEP/NCAR reanalysis data from October 27, 00Z to October 31, 12Z with 12 hour time lag and boundary condition of October persisted OISST anomaly are used for 24 years (1979/80-2002/03) of hindcast ensemble experiment by 4 climate models of METRI AGCM, CAMII, CCM3, CCSR. With these 24-year hindcast ensemble data from 4 models, seasonal predictability of each model has been analyzed and compared with multi model linear ensemble results (simple ensemble, linear regressed ensemble, and multi model Superensemble forecast). Geopotential height at the 500 hPa level, temperature at the 850 hPa level, and precipitation have been used as verification variables with both time and space domains. Categorical forecast, which is used as a seasonal forecast in the operational division, has been taken as another verification method, the Heidke Skill Score.NCEP/NCAR reanalysis and CMAP precipitation data are considered as observation data and climatology is defined as average from 1979/80 to 2002/03. Every verification data have been cross-validated.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 연구보고서 ...2
• 차례 ...3
• CONTENTS ...5
• LIST OF FIGURES ...7
• LIST OF TABLES ...13
• 요약문 ...15
• SUMMARY ...17
• 제 1 장 서 론...20
• 제 2 장 멀티모델 슈퍼앙상블 기법 개발을 위해 참여한 앙상블 모델의 예측성 평가...23
• 제 1 절 참여모델의 개용 및 Hindcast 실험...23
• 1. 참여모델의 개요...23
• 2. Hindcast 실험...30
• 제 2 절 예측성 검증방법...32
• 제 3 절 참여모델의 겨울철 예측성 평가...37
• 1. 평균 기후값...37
• 2. 경년 변동성...53
• 3. 예측성 평가...57
• 제 3 장 멀티모델 슈퍼앙상블 기법 개발...77
• 제 1 절 멀티모델 슈퍼앙상블 개용...77
• 제 2 절 멀티모델 선형 슈퍼앙상블 기법 적용 및 예측성 평가...79
• 1. 단순평균 앙상블...79
• 2. 단순선형 희귀된 앙상블...84
• 3. 다중선형 희귀된 앙상블...88
• 4. 예측성 평가...92
• 5. 범주형 예측성 평가...103
• 제 3 절 2003/2004 겨울철 슈퍼앙상블 예측실험...107
• 1. 고도...108
• 2. 온도...110
• 3. 강수...112
• 제 4 장 METRI AGCM의 수문(지표)과정 및 역할과정 개선...114
• 제 1 절 수문과정 모수화...114
• 1. 규준 실험...114
• 2. 수문과정의 검증...115
• 3. METRI AGCM과 AMIP-Ⅱ 모델의 비교...122
• 제 2 절 민감도 실험...143
• 제 3 절 국문 요약...155
• 제 4 절 역학과정 모수화...158
• 제 5 절 민감도 실험...162
• 1. 실험방법...164
• 2. 결과...164
• 제 6 절 국문 요약...177
• 제 5 장 결론...180
• 참고문헌...186