Synoptic Analysis of Heavy Rainstorms over Urban Areas in the Southern United States

미국 남부지방 도시호우의 종관적 분석

The purpose of this paper is to determine the atmospheric conditions in whih urban areas affect the precipitation processes and to evaluate whether certain weather types show more apparent urban effect on precipitation modification over five cities in the southem United States. Each heavy rainstorm is classified into one of three synoptic weather types (frontal storm, airmass storm or tropical disturbance storm). Heavy rainstorm day is defined as day producing rainfall totals that equal o exceed 2 inches (50.08 mm). Houston, Dallass and San Antonio show possible urban effects on rainfall totals and frequencies of heavy rainstorms by airmass storm type while New Orleans and Memphis do not reveal any distinct precipitation enhancements through the synoptic analysis. The results of TSA (Trend Surface Analysis) show that frontal and tropical disturbance storm types have stronger climatic gradients than airmass types and the patterns of rainfall totals have stronger trends than those of rainfall frequencies for the five cities. The results suggest that airmass type events may well reveal possible precipitation enhancements due to urban effects since they are less influenced by a strong climate gradient and they provide favorable conditions for development of urban heat islands. Residual analysis confirms that rainfall totals and frequencies of heavy rainstorms by airmass storm type have positive residuals over the city or the major effect area.

미국남부지방의 5개 도시를 연구지역으로 도시의 영향에 의한 강수특성변화를 파악하고 종관기상유형에 따른 특성을 규명하기 위하여 2 인치(50.08 mm) 이상의 일강수량을 가지는 강수일을 선택하여 3가지 강수유형(기단성 강수, 전선성 강수, 열대저기업성 강수)으로 구분하여 분석하였다. Houston, Dallas, 그리고 San Antonio에서는 기단성 강수가 발생할 때, 도시직역과 풍하측에 호우로 인한 강수량과 강수빈도의 증가가 나타나고 있으나 New Orleans와 Memphis에서는 종관적 분석을 통해서 볼 때 현저한 증가현상을 보이지 않는다. 경향면 분석겨로가는 전선성 강수와 열대저기업성강수 발생시 기단성 강수로 인한 호우보다 강한 경향성을 가지는 것을 보여주고, 호우로 인한 통강수량은 강수일수빈도보다 강한 경향성을 가진다. 잔차도 분석결과는 기단성 호우 발생시 도시지역과 풍하지역에 양의 잔차가 나타나는 것을 보여준다. 미국 남부의 5개도시에서 강수특성변화에 미치는 도시화의 영향에 대한 연구는 도시기후는 종관적으로 유사한 조건하일지라도 도시의 규모, 공간구조, 수체의 유무, 산업구조 등 다양한 특성에 따라 상이하게 반응함을 알 수 있었다.