• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.94-97
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• 2009

연 및 계절강수량의 정확한 예보는 수자원관리에 매우 중요하다. 예보 정확도를 높이기 위한 다양한 연구가 계속 진행되어 왔다. 그럼에도 불구하고 강수자료가 가지는 매우 큰 불확실성 때문에 예보의 정확도 향상은 계속되는 숙제로 우리에게 남아 있다. 이를 개선하기 위하여 본 연구에서는 군집화 기법을 이용한 연 및 계절 강수량 예측개선에 대한 연구 결과를 제시하였다. 이를 위하여 연강수량, 계절강수량 및 월강수량의 예측을 위하여 전구에서 일어나는 각종 기후 인자들과의 상관성 분석은 대단히 중요하다. 전 세계적으로 어느 특정 지역에서의 선행 기후인자 변화 양상이 우리나라의 강수량에 높은 상관성을 가지며 영향을 미친다면 예측을 위한 매우 유용한 정보라 하겠으나 국내 강수량과 기후 지수 사이의 선형 상관성은 매우 낮을 뿐만 아니라 지체상관성도 특정 지체에서 매우 큰 상관성을 보이는 인자를 찾기 어려움을 알 수 있다. 이를 극복하기 위하여 본 연구에서는 k-mean clustering을 이용하여 우리나라 주변의 기후조건을 분류하고 기후조건에 따른 강수량의 변화를 분석하였다. 남중국해역($105^{\circ}E\;^{\sim}\;135^{\circ}E$, $0^{\circ}N\;^{\sim}\;35^{\circ}N$), 우리나라 연안 해역 ($110^{\circ}E\;^{\sim}\;150^{\circ}E$, $20^{\circ}N\;^{\sim}\;40^{\circ}N$), 인도양 해역 ($75^{\circ}E\;^{\sim}\;105^{\circ}E$, $0^{\circ}N\;^{\sim}\;25^{\circ}N$) 및 아라비아 해역 ($45^{\circ}E\;^{\sim}\;75^{\circ}E$, $0^{\circ}N\;^{\sim}\;30^{\circ}N$ 평균 해수면 온도 변화에 따라 8개 군집으로 분류한 분석결과로 분석결과 2008년도는 그룹 5에 해당하며 그룹 5의 기후 상태는 근해와 남중국해역의 평균 해수면 온도가 평년보다 낮고 인도양 해역과 아라비아 해역의 평균 해수면 온도는 평년값과 비슷한 상태를 나타낸다. 그룹 5에 해당하는 기후조건에서 차년의 강수평균은 평년값 보다 적음을 보였다. 이러한 특성은 전체 유역에 걸쳐 동일하게 나타났다. 이에 대한 계절적 평균 분포는 군집 5에 대한 차년도 강수의 평균 계절분포는 전체적으로 평년값보다 낮게 나타났다. 이에 근거하여 올해 연 평균 강수량은 평년값보다 적을 것이며 전체 계절에 대하여도 평년값보다 적은 강수량이 올 것으로 판단된다. 이는 기상청의 2009년 봄철 기후전망과 유사한 예측 결과를 보여준다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.19 no.3
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• pp.120-129
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• 2017

Agrometeorological advisories for farms and orchards are issued when daily weather exceeds a predefined range of the local reference climate, which is a long-term average of daily weather for the location. The reference climate at local scales is prepared by various simplification methods, resulting in uncertainty in the agrometeorological advisories. We restored daily weather data for the 1981-2010 period and analyzed the differences in prediction results of weather risk by comparing with the temporal and spatial simplified normal climate values. For this purpose, we selected the agricultural drought index (ADI) among various disaster related indices because ADI requires many kinds of weather data to calculate it. Ten rural counties within the Seomjin River Basin were selected for this study. The normal value of 'temporal simplification' was calculated by using the daily average value for 30 years (1981-2010). The normal value of 'spatial simplification' is the zonal average of the temporally simplified normal values falling within a standard watershed. For residual moisture index, temporal simplification normal values were overestimated, whereas spatial simplification normal values were underestimated in comparison with non-simplified normal values. The ADI's calculated from January to July 2017 showed a significant deviation in terms of the extent of drought depending on the normal values used. Through this study, we confirmed that the result of weather risk calculation using normal climatic values from 'simplified' methods can affect reliability of the agrometeorological advisories.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.15 no.1
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• pp.9-20
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• 1999

The use of climatic information is essential in the industial society. More specialized weather servies are required to perform better industrial acivities including agriculture. Especially, crop models require daily weather data of crop growing area or cropping zones, where routine weather observations are rare. Estimates of the spatial distribution of daily climates might complement the low density of standard weather observation stations. This study was conducted to estimate the spatial distribution of daily minimum and maximum temperatures in Korean Peninsula. A topoclimatological technique was first applied to produce reasonable estimates of monthly climatic normals based on 1km $\times$ 1km grid cell over study area. Harmonic analysis method was then adopted to convert the monthly climatic normals into daily climatic normals. The daily temperatures for each grid cell were derived from a spatial interpolation procedure based on inverse-distance weighting of the observed deviation from the climatic normals at the nearest 4 standard weather stations. Data collected from more than 300 automatic weather systems were then used to validate the final estimates on several dates in 1997. Final step to confirm accuracy of the estimated temperature fields was comparing the distribution pattern with the brightness temperature fields derived from NOAA/AVHRR. Results show that differences between the estimated and the observed temperatures at 20 randomly selected automatic weather systems(AWS) range from -3.$0^{\circ}C$ to + 2.5$^{\circ}C$ in daily maximum, and from -1.8$^{\circ}C$ to + 2.2$^{\circ}C$ in daily minimum temperature. The estimation errors, RMSE, calculated from the data collected at about 300 AWS range from $1.5^{\circ}C$ to 2.5$^{\circ}C$ for daily maximum/minimum temperatures.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.4 no.4
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• pp.203-212
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• 2002

This study was conducted to remove the urban heat island effects embedded in the interpolated surfaces of daily minimum temperature in the Korean Peninsula. Fifty six standard weather stations are usually used to generate the gridded temperature surface in South Korea. Since most of the weather stations are located in heavily populated and urbanized areas, the observed minimum temperature data are contaminated with the so-called urban heat island effect. Without an appropriate correction, temperature estimates over rural area or forests might deviate significantly from the actual values. We simulated the spatial pattern of population distribution within any single population reporting district (city or country) by allocating the reported population to the "urban" pixels of a land cover map with a 30 by 30 m spacing. By using this "digital population model" (DPM), we can simulate the horizontal diffusion of urban effect, which is not possible with the spatially discontinuous nature of the population statistics fer each city or county. The temperature estimation error from the existing interpolation scheme, which considers both the distance and the altitude effects, was regressed to the DPMs smoothed at 5 different scales, i.e., the radial extent of 0.5, 1.5, 2.5, 3.5 and 5.0 km. Optimum regression models were used in conjunction with the distance-altitude interpolation to predict monthly normals of daily minimum temperature in South Korea far 1971-2000 period. Cross validation showed around 50% reduction in terms of RMSE and MAE over all months compared with those by the conventional method.conventional method.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.310-310
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• 2019

본 연구에서는 기상청 ASOS(종관기상관측장비) 자료와 통계적 기반의 다중회귀분석모형을 이용하여 경안천 유역에 대한 봄철 강수량(3~5월 누적강수량)의 예측성을 평가하였다. 예측대상기간은 2006~2018년이며 예측인자로서 전국 96개 지점의 ASOS 자료 중 35개 기상요소에 대한 월 자료를 활용하였다. 전망기간(1~12개월)에 따라 강수량 기준 최소 1개월에서 최대 24개월까지의 지체시간을 고려하여 1~24개월 선행 ASOS 기상자료와 강수량 사이의 상관성을 분석하였다. 예측대상년도를 기준으로 과거 40년간의 자료를 이용하여 상관성 분석을 수행하였으며, 상관성이 높은 상위 30개 기상인자를 조합하여 다중회귀분석모형의 예측인자(독립변수)로 활용하였다. 예측대상년도와 전망기간에 따라 최적의 예측인자를 조합하고, 교차검증을 통하여 각각 4,000개의 다중회귀모형을 도출하여 예측범위를 산출하였다. 다중회귀모형에 의한 예측범위를 분석한 결과, 2013년 자료까지는 예측범위가 관측값을 잘 포함하고 예측값의 평균이나 중간값이 관측값과 유사하게 나타난 반면, 2014년부터는 전망기간에 따라 관측값과 예측범위의 차이가 크게 나타나는 경우도 있었다. 예측치의 중간값을 기준으로 3분위(평년 이상, 평년 수준, 평년 이하) 적중률을 분석하면, 2006~2013년에 대해서는 58.3%인 반면, 2014~2018년에 대해서는 11.2% 수준으로 나타났다.

• Proceedings of The Korean Society of Agricultural and Forest Meteorology Conference
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• 2002.11a
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• pp.81-84
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• 2002

우리나라를 포함한 동아시아 지역의 기온상승, 특히 일최저기온 상승은 상당부분 도시화에 기인한 것으로 보고되었다(Hulme et al., 1994). 따라서 도시화 영향을 효과적으로 제거하여야 한반도에서 진행되는 온난화의 경향을 파악할 수 있으며 궁극적으로 장기 기후변화에 대한 예측과 대응이 가능하다 할 것이다(백과 권, 1994).(중략)

• Journal of the Korean Geographical Society
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• v.40 no.3 s.108
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• pp.285-295
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• 2005

This paper was examined distribution and changing trends on occurrence days of Spring Cold(cold surge in the flowering season) from the end of February to early in April during 1973-2004. We defined an occurrence day of Spring Colds as above $10\%$ of the anomalies of mean daily temperature or above $10\%$ of the difference of the daily mean temperature between the day before two days. In the west coastal region, the occurrence days of Spring Colds is higher in the end of February and less frequent in the early in April. In the east coastal region, the occurrence days of Spring Colds is higher in the early in April. Spring Colds is closely related with frequencies and a intensities of Siberian High. The occurrence days of Spring Colds has decreased in the most area except Ulleung island and the east coastal region.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.360-360
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• 2017

이상기상현상의 발생횟수가 지속적으로 증가함에 따라 기상 예측은 국가 재난 관리에 중요한 요소로써 부상하고 있다. 계절예측 또한 재난관리의 한 부분으로, 농업, 에너지, 수자원 그리고 공공보건 등 다양한 분야에서 잠재적 위험을 파악하는데 도움이 되는 보조 자료로 활용이 가능하다. 본 연구에서는 ICON(ICOsahedral-Nonhydrostatic) 모델을 이용하여 2015년 여름철(JJA) 강수를 예측하였다. 2015년은 장마기간을 포함한 여름철 동안 평년대비 약 절반수준(54%)에 그치는 비가 내렸으며, 태풍으로 인한 강수량도 적어 연 강수량이 평년대비 72%로 역대 최저 3위를 기록하였다. 지역별로 보면 제주도와 남해안 지방을 제외한 대부분 지방에서 강수량이 적게 나타났으며, 수도권을 중심으로는 60% 미만의 강수량을 보였다. ICON 모델은 독일 기상청(DWD)과 막스플랑크 연구소(MPI-M)에서 공동 개발하여 현업 운영중인 전 지구 모델로 비정역학 코어를 사용한다. 전 지구를 정 20면체의 삼각형으로 격자화 시켜 모든 격자의 크기가 동일하고, 극점은 1개의 꼭짓점으로 구성되어 CFL(Courant-Friderich-Lewy) 문제가 해소될 수 있다. 또한 hybrid의 병렬구조를 사용하여 전산사용 효율성을 극대화 하는 특징이 있다. 강수의 계절 예측 수행 과정은 다음과 같다. 우선, 계절예측 자료 분석 시 활용할 ICON모델의 기후값을 생산하기 위해 30년(1980년~2009년)간의 AMIP기반 규준실험을 수행한다. 다음으로, SST와 Sea ice의 평년대비 현재 변동량을 계산하고, 이 자료는 모델 적분을 수행할 때 경계 자료로서 활용하게 된다. 계절 예측은 시간 지연기법(Time-lagged method)를 이용한 앙상블예측으로 수행하며, 예측하고자 하는 계절이 시작하기 약 1개원 이전부터 1일 간격으로 전 지구 모델의 초기자료를 다르게 선택하여 총 10개의 앙상블 멤버를 구성한다. 모델의 해상도는 수평 40km, 수직 90개 층으로 구성하였으며, 적분이 완료되면 AMIP기반 실험을 통해 모의된 기후값을 토대로 예측된 계절전망 자료의 변동성을 분석한다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.22 no.3
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• pp.128-134
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• 2020

The daily gridded meteorological information and climatology with high resolution (30m and 270m) was produced from 94 Automated Surface Observing System (ASOS) of Korea Meteorological Administration (KMA) for the past 50 years (1971-current) by different downscaling methods. In addition, the difference between daily meteorological data and the mean state of past 30 years (1981-2010) was calculated for the analysis of climate change. These datasets with GeoTiff format are available from the web interface (https://agecoclim. agmet.kr). The performance of the data is evaluated using 172 Automatic Weather S tation (AWS ) of Rural Development of Administration (RDA). The data have biases lower than 2.0, and root mean square errors (RMSE) lower than 3.8. This data may help to better understand the regional climatic change and its impact on agroecosystem in S outh Korea.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.16 no.4
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• pp.316-326
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• 2014

Determination of the late marginal heading date (LMHD), which would allow estimation of the late marginal seeding date and the late marginal transplanting date, would help identification of potential double cropping areas and, as a result, establishment of cropping systems. The objective of this study was to determine the LMHD at 51 sites in Korea. For these sites, weather data were obtained from 1971 to 2000 and from 1981 to 2010, which represent past and current normal climate conditions, respectively. To examine crop productivity on the LMHD, climatic yield potential (CYP) was determined to represent the potential yield under a given climate condition. The LMHD was calculated using accumulated temperature for 40 days with threshold values of $760^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $840^{\circ}C$ and $880^{\circ}C$. The value of CYP on a given LMHD was determined using mean temperature and sunshine duration for 40 days from the LMHD. The value of CYP on the LMHD was divided by the maximum value of CYP (CYPmax) in a season to represent the relative yield on the LMHD compared with the potential yield in the season. Our results indicated that the LMHD was delayed at most sites under current normal conditions compared with past conditions. Spatial variation of the LMHD differed by the threshold temperature. Overall, the minimum value of CYP/CYPmax was 81.8% under all of given conditions. In most cases, the value of CYP/CYPmax was >90%, which suggested that yield could be comparable to the potential yield even though heading would have occurred on the LMHD. When the LMHD could be scheduled later without considerable reduction in yield, the late marginal transplanting date could also be delayed accordingly, which would facilitate doublecropping in many areas in Korea. Yield could be affected by sudden change of temperature during a grain filling period. Yet, CYP was calculated using mean temperature and sunshine duration for 40 days after heading. Thus, the value of CYP/CYPmax may not represent actual yield potential due to change of the LMHD, which suggested that further study would be merited to take into account the effect of weather events during grain filling periods on yield using crop growth model and field experiments.