한반도 주변 해상풍의 후측모의 : 부가가치 평가 및 극한풍속 추정

Title
한반도 주변 해상풍의 후측모의 : 부가가치 평가 및 극한풍속 추정
Author(s)
Kim, Ho Jin; Heo, Ki Young; Kim, Nam Hoon; Kwon, Jae Il
KIOST Author(s)
Heo, Ki Young(허기영)Kim, Nam Hoon(김남훈)Kwon, Jae Il(권재일)
Alternative Author(s)
김호진; 허기영; 김남훈; 권재일
Publication Year
2021-11-05
Abstract
해상풍은 대기-해양 상호작용에 큰 역할을 하며 이는 해양역학과 물리과정에 큰 영향을 미친다. 때문에 이상고파와 폭풍해일의 예측정확도는 해상풍의 예측정확도에 따라 결정된다. 따라서 태풍, 고파랑, 폭풍해일 등의 예측정확도 향상을 위해서는 3차원 해양순환의 경계조건으로 사용되는 해상풍과 해면기압의 정확한 예측이 필요하다. 이를 위해 한국해양과학기술원에서는 운용해양예보시스템(KOOS, Korea Operational Oceanography System)을 개발하여 다양한 해양현상을 예측하고 있으며 WRF(Weather Research and Forecast) 모델을 기반으로 3DVAR 자료동화 기법을 적용하여 해양기상예측시스템을 운용하고 있다. 후측모의(Hindcast)는 과거 사례의 분석이나 연구를 위해 반드시 필요한 자료이다. 본 연구에서는 해양기상예측시스템의 정확도를 평가하고 한반도 해상풍 특성을 파악하기 위해 WRF를 이용하여 기후규모의 장기간 후측모의 자료를 생산하였다. 1979년부터 2017년까지의 후측모의 자료를 ECMWF가 제공하는 ERA-Interim (ECMWF ReAnalys-Interim) 재분석 자료를 초기/경계조건으로 사용하여 생산하였다. 수평해상도는 10km로 설정하였고, 연직으로 60층을 설정하였으며, 6시간마다 NCEP ADP Global Air and Surface Weather Observation 자료, 위성 해상풍 자료 및 Radiance 자료를 사용하여 자료동화(3D-VAR)를 수행하였다. 2008년에서 2017년 기간동안의 후측모의자료의 부가가치를 평가하기 위해 ASCAT-L2 위성 기반의 그리드 데이터(DASCAT)을 참값으로 간주하였다. 후측모의자료와 DASCAT 데이터는 1997년부터 2017년까지의 부이관측을 사용하여 검증하였다. 생산된 후측모의 자료는 Modified Brier skill score를 이용하여 초기/경계조건인 ERA-Interim과 공간적으로 비교하였다. 후측모의자료는 주로 한반도의 연안지역, 특히 여름에는 황해, 겨울에는 동해, 대한해협에서는 모든계절에서 높은 정확도를 보였다. 강풍조건(10-25m/s)에서는 동해지역에서 후측모의의 부가가치가 높게 나타났으며 이를 기반으로 극한풍속 추정을 수행하였다. 와이블 분포를 이용하여 50년과 100년 재현풍속을 산정하였다. 이 연구의 결과는 기후관점의 폭풍해일 및 파랑 시뮬레이션 연구를 위한 데이터로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/42263
Bibliographic Citation
2021년도 한국해양학회 추계학술대회, 2021
Publisher
한국해양학회
Type
Conference
Language
Korean
Publisher
한국해양학회
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