Markov Chain Properties of Sea Surface Temperature Anomalies at the Southeastern Coast of Korea

한국 남동연안 이상수온의 마르코프 연쇄 성질

The Markov chain properties of the sea surface temperature (SST) anomalies, namely, the dependency of the monthly SST anomaly on that of the previous month, are studied based on the SST data for 28years(1957-1984) at 5 stations in the southeastern coast of Korea. Wi classified the monthly SST anomalies at each station into the low, the normal and the high state, and computed transition probabilities between SST anomalies of two successive months The standard deviation of SST anomalies at each station is used as a reference for the classification of SST anomalies into 3states. The transition probability of the normal state to remain in the same state is about 0.8. The transition probability of the high or the low states to remain in the same state is about one half. The SST anomalies have almost no probability to transit from the high (the low) state to the low (the high) state. Statistical tests show that the Markov chain properties of SST anomalies are stationary in tine and homogeneous in space. The multi-step Markov chain analysis shows that the 'memory' of the SST anomalies at the coastal stations remains about 3 months.

한국 남동해안 5개 연안 관측점(주문진, 죽변, 장기갑, 울기, 부산)의 28년간 (1957∼1984) 월별 수온 자료를 근거로 하여, 매달의 이상수온(water temperature anomalies)이 1개월 전의 이상수온에 의존하는 성질, 즉 마르코프(Markov) 연쇄 성질에 대하여 구명하였다. 각 관측점 이상수온 변동의 표준편차를 기준으로 하여, 월별 이상수온을 저온, 정상 및 고온의 상태로 구분한 후, 연속된 두 달간의 이상수 온 상태의 천이 횟수 및 확률을 계산하였다. 정상상태의 이상수온이 그 다음 달에 도 정상상태로 유지될 확률은 0.8정도이다. 저온 또는 고온 상태의 이상수온이 다음 달에도 같은 상태에 남아 있을 확률과 정상상태로 될 확률은 거의 같다. 이상수온 이 고온(저온) 상태에 있다가 다음 달에 저온(고온)상태로 바뀔 확률은 거의 0에 가 깝다. 이와 같은 이상수온 변동의 마르코프 연쇄에 대한 통계적 테스트 결과에 의 하면, 이상수온 변동은 시간적으로 정상적(stationary)이며, 공간적으로 균질적(homo geneous)이다. 이상수온 변동에 대한 다단계(multi-steps)마르코프 연쇄분석에 의하 면, 연안역 이상수온이 마르코프 연쇄성을 보유하는 '기억'은 약 3개월 정도 유지된 다.