초록 ▼

우리나라에서 발생하는 집중호우는 거의 모든 계절에 걸쳐 나타나지만 그중 6월부터 9월사이인 하절기에 집중되어 있다. 집중호우가 나타나는 원인은 매우 다양해서 예보관이 이를 예측하고 예보하는데 상당한 어려움이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 발생하는 집중호우의 발생원인 및 발달구조에 대한 입체적인 분석을 통하여 집중호우 발생의 전조현상을 파악함으로써 향후 예측능력 향상에 기여하고자 하였다.★
먼저 집중호우 사례 분석을 통해 호우의 특성과 호우 인자를 찾고, 각 호우인자가 호우에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 200

우리나라에서 발생하는 집중호우는 거의 모든 계절에 걸쳐 나타나지만 그중 6월부터 9월사이인 하절기에 집중되어 있다. 집중호우가 나타나는 원인은 매우 다양해서 예보관이 이를 예측하고 예보하는데 상당한 어려움이 뒤따른다. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 발생하는 집중호우의 발생원인 및 발달구조에 대한 입체적인 분석을 통하여 집중호우 발생의 전조현상을 파악함으로써 향후 예측능력 향상에 기여하고자 하였다.★
먼저 집중호우 사례 분석을 통해 호우의 특성과 호우 인자를 찾고, 각 호우인자가 호우에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 2002년부터 2006년까지 최근 5년간 6월에서부터 9월까지 하절기 동안 전국의 76개 기상관서에서 관측된 일 강수량 100.0mm 이상인 날, 101일을 1차 호우 사례로 선정하였다. 이 중에서 국지성이 너무 커서 종관적인 특징을 찾을 수 없거나 연속적으로 이어지는 강수에 대해 하나의 사례로 간주하여 총 55개의 2차 호우 사례를 선별하였다. 이렇게 선정된 2차 사례 중 2005년도 17사례, 2006년도 16사례로 최근 2년 동안 전체의 절반이 넘는 집중호우가 발생하여, 집중호우의 빈도가 점차 증가하고 있음을 알 수 있었다. 다음으로 태풍에 의한 호우와 강수강도가 다소 약했던 사례를 배제하여 총 39개의 사례를 3차로 분류하였다. 이 자료는 또다시 3차에 걸쳐 분석을 실시하였는데, 1차 분석에는 AWS 강수분포도, 위성 및 레이더 영상, 그리고 기본 일기도를 사용하였다. 2차로는 혼합비와 바람장, 하층수렴, 상층발산, 전선강도와 열적 불안정 분포 등을 분석하였고, 그 결과 습설의 형성, 전선의 존재, 역학적 불안정, 열적 불안정이 집중호우를 유발하는 가장 중요한 요인으로 작용하고 있음을 알아냈다. 3차로 분류된 39개의 호우사례 모두는 위의 4가지 호우인자 중 적어도 하나는 포함하고 있었고, 3가지 호우인자를 포함한 사례는 68.0%나 되었으며, 90.0%의 사례에서 열적 불안정이 나타났다. 다음으로 4가지 주요 호우인자 각각의 특성이 뚜렷한 대표사례를 선정하여 상세분석을 실시하였다.★
습설에 의한 호우는 유입되는 수증기량과 북태평양 고기압이 위치에 따라 달리 나타났다. 만일 베트남 부근이나 동중국해상에 태풍이 존재하게 되면 중국내륙으로 상당량의 수증기가 유입되고 이 수증기는 남서류에 의해 우리나라로 유입된다. 이 때 우리나라에 약한 한기가 존재하거나, 북서쪽으로부터 건조역이 남하하면 불안정이 강화되어 호우를 유발하며, 특히 북태평양 고기압이 확장하게 되면 수증기층을 압축시켜 선형에코로 발달하기 쉽고, 에코의 이동을 저지하여 특정지역에 집중호우를 유발한다.★
전선에 의한 호우 중 장마전선 상에서 나타나는 호우는 예측이 매우 어렵다. 장마전선이 남부지방에 위치 할 때 전선의 북단에서는 북동류가 유입되고 남단에서는 남서풍이 유입되어 지상에서부터 약한 저기압이 형성되고 이 저기압의 후면에서는 찬 북서풍이 유입되어 국지적인 불안정이 발생하면서 호우로 발전한다. 비록 규모는 그리 크지 않으나 지형적인 영향을 받아 산악지역의 후면에서 집중호우가 유발되는 경향이 강한 것으로 나타났다.★
역학적 불안정의 경우 한기가 남아 있는 상태에서 건조역과 난역이 우리나라로 유입될 때 발생하기 쉽다. 특히 이 두 기류가 서해상에서 만나 불안정해지기 시작해, 육상에 상륙하게 되면 한기와 만나 불안정이 더욱 심해진다.★
열적 불안정은 온도경도가 강할 때, 그리고 습윤역과 건조역이 만날 때 주로 발생한다. 온도경도의 경우 하층의 한기가 남쪽으로 남하하면서 불안정이 발생하여 호우의 규모가 그다지 크지 않으나, 상층으로부터 건조역이 남하하게 되면 상층까지 불안정이 나타나 호우의 규모는 매우 크게 발달한다. 이처럼 우리나라에 나타나는 호우의 원인으로 강한 온도경도와 수증기경도가 크게 작용하며, 지리적 요건 또한 큰 요인으로 작용하는 것으로 분석되었다.★
호우에 영향을 주는 또 다른 주요인자로는 대류가용잠재에너지(CAPE)와 대류억제(CIN), 연직바람쉬어(SRH)가 있다. 그러나 이러한 인자의 사용에 있어 어려운 점은 모든 경우에 적용되지 않는다는 것이다. CAPE의 경우 상승류를 약화시킬 수 있는 물의 증가와 혼합과 같은 효과를 고려하지 않으며, 스톰이 CAPE에 의해 표현되는 모든 잠재에너지로 변환되는 것은 사실상 불가능하다. CIN은 존재할 수 있는 어떤 최대 상한의 강도를 의미하는 포괄적인 추정 값으로 상승하는 공기덩이에 대해 선택된 값과 그 값이 대기에서 실제로 일어나는 것을 어떻게 표현하는 가에 대한 계산은 매우 의존적이란 문제점을 가지고 있다. SRH는 스톰 유형을 예보하기 위해 중요하게 고려해야 할 깊은 연직 바람시어를 고려하지 않는다. SRH는 거대 세포로 알려진 회전하는 스톰의 가능성을 결정하는데 적절하다. 이러한 요인을 가지고 사례를 분석해 본 결과 산발적으로 발생하는 호우는 CAPE과 상승지수의 분포와 호우지역이 잘 일치했으나 Helicity 분포와는 상관이 없었다. 호도그래프 분석에서 Storm의 이동은 잘 일치하였으나 거대 뇌우로 발달하지 않았기 때문에 SRH 값은 거대 뇌우나 토네이도 경우 보다 작게 나타났다.★
이러한 연구결과를 바탕으로 2차년도에서는 집중호우 체크리스트와 예보 가이던스를 제공할 예정이다.

목차 Contents

• 표지...1
• 연구보고서...2
• 목차...3
• 그림목차...5
• 표목차...12
• 요약문...13
• 제 1 장 서론...15
• 제 2 장 자료 및 분석 방법...19
• 제 1 절 호우 사례별 유형 분류...19
• 제 2 절 집중호우 메커니즘 분석과 예보 가이던스 개발...19
• 제 3 장 호우 사례별 유형 분류...20
• 제 1 절 사례선정...20
• 3.1.1 1차 분류...20
• 3.1.2 2차 분류...22
• 3.1.3 3차 분류...24
• 제 2 절 자료분석 방법...24
• 3.2.1 1차 분석...24
• 3.2.2 2차 분석...24
• 3.2.3 3차 분석...25
• 3.2.4 심층 분석...25
• 제 3 절 호우 현황...25
• 3.3.1 관측지점 현황...25
• 3.3.2 호우일수...26
• 3.3.3 호우규모...26
• 3.3.4 강수량 현황...26
• 제 4 절 호우 분석...27
• 3.4.1 호우인자 분석...27
• 3.4.2 바람장 및 연직 온위구조의 입체 분석...28
• 3.4.3 사례 유형 분류...37
• 3.4.4 대표사례 선정...39
• 제 5 절 호우분석 결과...40
• 3.5.1 습설에 의한 호우형 : 2005년 9월 17일 사례 분석...40
• 3.5.2 상당온위 경도가 강한 전전성의 호우형 : 2006년 7월 18일 사례 분석...52
• 3.5.3 상층 발산장에 의한 역학적 불안정의 호우형 : 2003년 8월 6일 사례 분석...64
• 3.5.4 열적 불안정에 의한 호우형 : 2005년 8월 $10{\sim}11$일 사례 분석...80
• 제 4 장 집중호우 메커니즘 분석과 예보 가이던스 개발...93
• 제 1 절 호우인자...93
• 4.1.1 대류가용잠재에너지(CAPE)...93
• 4.1.2 대류억제(Convective INhibition, CIN)...94
• 4.1.3 연직 바람시어(Vertical wind shear)...95
• 4.1.4 하층 수증기 공급 및 난기 이류...96
• 제 2 절 분석 결과...96
• 4.2.1 2006년 7월 $11{\sim}12$일 호우사례 분석...96
• 4.2.2 호우인자 분석...106
• 4.2.3 집중호우 체크리스트와 예보 가이던스...109
• 제 3 절 소결론...110
• 제 5 장 결론...112
• 참고문헌...115
• 부록...116
• 2007년 가을 기상학회 초록...116