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우리나라 봄철 기후와 강수 메커니즘


봄철 기후 봄철 강수량 강수 메커니즘 3번의 우기 봄철 저기압 이동 경로



봄철 기후

● 우리나라 봄철은 겨울철 기압계에서 여름철 기압계로 전환하는 시기로 시베리아 고기압이 약화되면서 이동성 고기압과 중국 연안에서 발생하는 저기압에 의해 주로 영향을 받음. 봄철 후반에는 북태평양 고기압이 발달하는 여름철 기압계의 특성이 나타나기도 함.

● 3월은 시베리아 고기압이 바이칼 호 부근에 위치하고 알류시안 저기압이 베링 해 부근에 위치함. 4월은 시베리아 고기압이 점차 약화되고 우리나라 기후를 지배하는 뚜렷한 기단 없이 이동성 고·저기압의 영향을 자주 받음. 5월은 점차 북태평양 고기압의 발달이 시작되어 일본 동쪽 해상에 위치하며 여름철과 유사한 형태의 지상기압계 패턴을 보임.

● 이동성 고기압의 지름은 약 1,000km 정도로 낮에 기온이 상승하고, 야간에 지표냉각 효과에 의해 일교차가 크게 발생함. 이동성 고기압 후면에서 발달하는 저기압은 우리나라에 강수를 발생시키며 저기압 후면 한랭 시베리아 기단에 의해 꽃샘추위가 나타나기도 함.

● 늦은 봄철은 이동성 고기압의 빈도가 작고 이동속도가 느려 기온이 상승함에 따라 건조하고 맑은 날이 지속됨. 5월 중순에서 장마 전까지 건기가 나타남. 경압파와 동반된 상승류가 만주지역에 위치하고 장마전선과 관련된 상승류는 우리나라 남쪽에 위치하여 두 상승류 사이 하강기류가 우리나라에 위치하게 됨. 또한 편서풍대가 티벳고원을 경유하며 우리나라로 유입됨에 따라 비그늘(rain shadow) 효과에 의해 건기가 발생함.






봄철 강수량

● 우리나라 계절별 평균 강수일수와 강수량 분포는 봄 25.1일과 255.7mm, 여름 38.8일과 750.7mm, 가을 23.0일과 272.0mm, 겨울 21.5일과 94.9mm 분포를 보임 (1979~2007년 평균).

● 봄철은 가을과 겨울철보다 강수일수는 많으나, 평균 강수량은 가을철보다 적은 분포를 보임.

● 봄철은 겨울철 강수량이 적고 농업용수의 사용이 많은 시기로 갈수기에 해당하고, 물이 부족하고 가뭄이 자주 발생하는 시기임.

우리나라 계절별 강수량분포




강수 메커니즘

● 강수 메커니즘은 시베리아 고기압 세력에서 떨어져 나온 이동성 고기압이 지나간 후 중국연안에서 발생하는 저기압에 의해 강수 발생함.

● 강수 기후 값은 중국남부에서 일본 남서쪽해상까지 높은 분포 보이며 이는 이동성고기압과 북태평양고기압 사이의 기압골의 위치에 해당함. (CMAP 1979~2007(29년) 평균 3~5월 강수량)

● 해면기압 분포에서 우리나라 북서쪽 시베리아고기압이 존재하며 우리나라에는 이동성고기압이 존재함. 북동쪽에 알류산저기압이 위치함.

● 500hPa 지위고도장에서 남쪽 먼 곳에 북태평양 고기압이 위치하고 있으며 우리나라 동쪽을 중심으로 상층기압골이 약하게 존재함.

● 200hPa 동서바람장의 경우 일본 남해상을 중심으로 강한 제트기류가 위치하고 있음. 이 지역을 따라 봄철 강수대가 집중됨.

우리나라 강수 기후값 해면기압분포
500hpa 지위고도장 200hpa 동서바람장




3번의 우기

(Byun and Lee, 2002: Defining Three Rainy Seasons and the Hydrological Summer Monsoon in Korea using Available Water Resources Index, Journal of the Meteorological Society of Japan. 80, 33-44)



● 한반도 64개 관측지점 1974~1997(24년)까지 일 강수량 자료를 이용하여 산출된 수자원 지수(Available Water Resources Index, AWRI)를 통해 한반도 강수 기후를 조사한 결과 3번의 우기가 존재함을 제시함.

일강수량자료

● AWRI는 일 누적강수량에서 일별 감소량을 정량적으로 산출한 수자원 지수임. Pm: 일강수량, N: 대표일수(최소 365일), D: 총 산출일수, E: 유효강수량, W: 수자원지수(현재 남아있는 수자원 량)

AWRI 수식1
AWRI 수식2

● 3번의 장마, 봄장마(K), 장마(L), 가을장마(M)로 정의되고, N기간이 여름몬순기간에 해당함. 각 장마 별 시종은 a~b, c~d, e~f로 정의함.






봄철 저기압 이동 경로

(조형오 등, 2016:한반도를 지나는 봄철 저기압의 경로 분류 및 분석, 2016년 한국기상학회 가을학술대회 초록집)



● 봄철 한반도 이동 저기압 경로를 분류라고 분석한 결과 경로 분류에 대한 최적 군집 개수는 3개로 결정됨.

● 첫 번째 군집(C1)에 속한 저기압은 454개로, 한반도 남쪽을 지나는 경로를 보임. 두 번째 군집(C2)로 분류된 저기압들은 총 403개로 한반도 북쪽을 지나가는 경로를 보임. 세 번째 군집(C3)은 총 403개로 한반도 중심부를 지나는 경로를 보임.

● C3 저기압은 화중지역과 외몽고지역 전반의 비교적 넓은 지역에서 발생 빈도가 높음 (C2, C3 저기압의 연간 개수의 시계열은 유의미한 증가 또는 감소가 나타나지 않음). C1 저기압 개수의 변화경향은 -0.12개/년 으로 95% 신뢰수준에서 유의미하게 감소하는 결과를 보임.

● 전체 저기압들의 평균 지속기간은 약 5.19일, 평균강도는 4.26 CVU로 나타났으며, C1 저기압은 C2, C3 저기압보다 평균 지속기간이 길고, 평균 강도도 강하게 나타남.

AWRI 수식1
저기압 경로 분류에 따른 3개 군집

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