Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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The Applicability of Analysis Scheme for Spatio-Temporal Droughts Using Mass Moment Concept

질량모멘트 개념을 이용한 시공간적 가뭄해석기법의 적용성 분석

  • Yoo, Ji Young (Department of Civil and Environmental Engineering, Hanyang University) ;
  • So, Byung Jin (Department of Civil Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Kim, Tae Woong (Department of Civil and Environmental Engineering, Hanyang University) ;
  • Kwon, Hyun Han (Department of Civil Engineering, Chonbuk National University)
  • 유지영 (한양대학교 대학원 건설환경공학과) ;
  • 소병진 (전북대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 김태웅 (한양대학교 공학대학 건설환경공학과) ;
  • 권현한 (전북대학교 공과대학 토목공학과)
  • Received : 2012.05.14
  • Accepted : 2012.08.16
  • Published : 2012.10.31
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Abstract

In this study, to analyze travelling route and transition characteristics which is a spatial time interpretation method now actively progressed in domestic as well as abroad, it was intended to develop new drought interpretation technique which can decide the centroid and orbit of drought through assuming ellipse using Mass Moment concept. First of all, after estimating Standard Precipitation Index (SPI) per different precipitation observatory station to extract drought events, by selecting precipitation sites where drought starting and end point are same, these were categorized as CASE. As a results, with various CASE selections falling in specific duration for monthly drought analysis, it is possible to find out drought area that additionally occurred, and drought reliving process could be confirmed more definitely. Therefore, if the research methods adopted in this study for drought monitoring are utilized, not only accurate spatio-temporal drought analysis is possible, also pattern of drought centroid movement can be analyzed by establishing statistically significant spatial characteristics data after separating all the drought events that occurred sporadically in Korea Peninsula.

본 연구에서는 새로운 시공간적 가뭄해석 방법을 제안하기 위해, 강우관측지점별 가뭄사상을 추출하여 가뭄사상의 시작 시점이 동일한 강우관측지점을 선정하여 CASE를 구분하였다. 그 결과 SPI3에서는 36개, SPI6에서는 38개, SPI9에서는 40개, SPI12에서는 39개의 CASE가 분석대상으로 선정되었으며, 이를 이용한 연구방법의 적용성을 검토하기 위해, 과거 우리나라의 대표적 가뭄사상으로 알려진 장기가뭄과 단기가뭄에 대한 시공간적 가뭄발생특성을 재현하여 비교분석한 결과, 실제 과거가뭄사상에 잘 부합하는 것으로 확인되었다. 또한, 가뭄의 이동경로 및 전이특성을 분석하기 위한 방안으로 질량모멘트 개념을 이용하여 가뭄의 중심 및 영향권을 결정하는 새로운 가뭄해석 기법을 제안하였다. 그 결과 시간의 흐름에 따라 가뭄이 발생한 지역의 순서를 확인할 수 있었으며, 시공간적 가뭄패턴분석을 수행하기 위해서는 크게 두 가지로 구분되는 가뭄의 중심 및 영향권의 변화양상을 선행적으로 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 경민수, 김상단, 김보경, 김형수 (2007). "군집분석을 통한 수문학적 가뭄의 가뭄심도-가뭄면적-가뭄지속기간 곡선의 작성." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27 권, 제3B호, pp. 267-276.
  2. 국립기상연구소 (2009). 기후변화 이해하기II 한반도 기후 변화: 현재와 미래.
  3. 국립방재연구소(2001), 방재연구
  4. 김보경, 김상단, 이재수, 김형수 (2006). "가뭄의 시공간적 분포 특성 연구 : 가뭄심도-가뭄면적-가뭄지속기간 곡선의 작성." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26 권, 제1B호, pp. 69-78.
  5. 김상단, 장연규, 한현규 (2004). 경기북부 농업가뭄현황 감시기법 연구. 경기개발연구원 기본연구, 경기개발연구원, pp. 3-9.
  6. 김호성, 박진혁, 윤재영, 김상단 (2010). "극한가뭄의 시공간적 특성에 대한 기후변화의 영향을 평가하기 위한 SAD 곡선의 적용." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제30권, 제6B호, pp. 561-569.
  7. 유지영, 김태웅, 김상단 (2010). "군집분석과 이변량 확률 분포를 이용한 가뭄빈도해석." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제30권, 제6B호, pp. 599-606.
  8. 윤용남, 안재현, 이동률 (1997). "Palmer의 방법을 이용한 가뭄의분석." 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제30권, 제4호, pp. 317-326.
  9. 행정자치부 (1998). 가뭄피해원인의 조사 분석, 국립방재연구소.
  10. Boo, K.O., Kwon, W.T., Oh, J.H., and Baek, H.J. (2004). "Response of global warming on regional climate change over Korea: An experiment with the MM5 model." Geophysical Research Letters, Vol. 31, No. 21, pp. L21206. https://doi.org/10.1029/2004GL021171
  11. Easterling, D.R., Meehl, G.A., Parmesan, C., Changnon, S.A., Karl, T.R., and Mearns, L.O. (2000). "Climate extremes: observations, modeling, and impacts." Science, Vol. 289, No. 5487, pp. 2068-2074. https://doi.org/10.1126/science.289.5487.2068
  12. Mckee, T.B., Doesken, N.J., and Kleist, J. (1993). "The relationship of drought frequency and duration to time scales." Eighth Conference on Applied Climatology, American Meteorological Society, Anaheim, California, pp. 179-184.
  13. Perez, G.A.C., van Huijgevoort, M.H.J., Voß, F., and van Lanen, H.A.J. (2011). "On the spatio-temporal analysis of hydrological droughts from global hydrological models." Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 15, pp. 2963-2978. https://doi.org/10.5194/hess-15-2963-2011
  14. Peters, E., Bier, G., van Lanen, H.A.J., and Torfs, P.J.J.F. (2006). "Propagation and spatial distribution of drought in a groundwater catchment." Journal of Hydrology, Vol. 321, No. 1-4, pp. 257-275. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.08.004
  15. Tallaksen, L.M., Hisdal, H., and van Lanen, H.A.J. (2009). "Space-time modelling of catchment scale drought characteristics." Journal of Hydrology, Vol. 375, No. 3-4, pp. 363-372. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.06.032
  16. Vera, C., Silvestri, G., Liebmann, B., and González, P. (2006). "Climate change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC-AR4 models." Geophysical Research Letters, Vol. 33, No. 13:L13707, pp. 1-4.
  17. Yevjevich, V. (1967). "On objective approach to definitions and investigations of continental hydrologic droughts." Hydrology Paper, No. 23, Colorado State University, Fort Collins, pp. 4-18.

Cited by

  1. Comparative Assessment of a Method for Extraction of TC-induced Rainfall Affecting the Korean Peninsula vol.47, pp.12, 2014, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2014.47.12.1187