• 한국제4기학회:학술대회논문집
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• 한국제4기학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.49-52
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• 2006

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.211-211
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• 2018

미해양대기청 기후예측센터(Climate Prediction Center, NOAA)에서 제공하고 있는 기후지수(climate indices)를 예측인자로 하고 금강유역의 5~6월의 강우량을 예측대상으로 하는 원격상관기반 통계모형을 구축하였다. 1988년부터 2017년까지의 30년 자료에 대해 예측인자와 예측대상간의 시간지연상관분석을 수행한 결과 NAO(North Atlantic Oscillation), EP/NP(East Pacific/North Pacific Oscillation), EA(East Atlantic Pattern), WP(Western Pacific Index) 등과 상관성이 높은 것으로 분석되었으며, 이러한 시간지연 기후지수를 이용하여 4개월전에 5,6월 강수량을 예측할 수 있는 다중회귀모형을 개발하였다. 관측 강우량 아노말리가 큰 경우에는 다소 과소 예측되고, 아노말리가 작은 경우에는 다소 과다 예측되는 경향을 보였지만 관측 강우량과 예측 강우량간의 상관계수가 0.75로서 비교적 우수한 예측 결과를 나타내었다. 5~6월 강우량 아노말리의 3분위 예측성을 평가한 결과 평년이상 적중률은 77.8%, 평년수준은 81.8%로서 예측 성공률이 높았으며, 5, 6월 누적강우량이 매우 작았던 92년과 95년을 제외하고는 강우량이 적은 해에도 예측성이 우수하여 평년이하 적중률이 70.0%를 나타내었다. 따라서 본 개발모형은 최소 4개월 이전 선행시간을 가지고 늦봄, 초여름강우량을 예측할 수 있는 저비용의 가뭄 예측 도구로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.230-230
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• 2019

대규모순환패턴과 같은 기후시스템에서의 상태와 변화를 정량화하여 나타낸 기상인자는 수문기상학적 변수와 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있으며, 이에 따라 비정상성 빈도해석의 수행에 있어서 확률분포모형의 매개변수에 대한 공변량으로 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 비정상성 강우빈도해석 시 매개변수의 공변량으로 우리나라의 극치강우의 장기경향성을 잘 반영할 수 있는 기상인자를 선정하고자 한다. 먼저, 시계열자료를 주기성을 가지는 내재모드함수와 장기경향성을 나타내는 잔여값으로 분해할 수 있는 앙상블 경험적 모드분해법을 이용하여 우리나라 전역에 분포된 61개 지점에서 관측된 연 최대치 강우자료의 평균 및 분산에 대한 잔여값을 추출하였다. 다음으로 11개의 월 단위 기상인자에 대한 계절별 연 평균 시계열과 추출된 평균 및 분산의 잔여값과의 상관계수를 산정하였다. 그 결과, 11개의 기상인자 중 Atlantic Meridional Mode (AMM), Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO), North Atlantic Oscillation (NAO)가 우리나라 연 최대치 강우자료의 평균 및 분산에 대한 장기경향성과 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 계절적으로는 AMM과 AMO의 경우 이전 년도 가을철 평균이 전 지점 평균 약 0.6, NAO는 이전 년도 여름철 평균이 전 지점 평균 0.3 이상의 유의한 상관계수를 가지는 것으로 나타났다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권2호
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• pp.49-62
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• 2023

Background: Over the past three decades, gradual eustatic sea-level rise has been considered a primary exogenous factor in the increased frequency of flooding and biological changes in several salt marshes. Under this paradigm, the potential importance of short-term events, such as ocean storminess, in coastal hydrology and ecology is underrepresented in the literature. In this study, a simulation was developed to evaluate the influence of wind waves driven by atmospheric oscillations on sedimentary and vegetation dynamics at the Skallingen salt marsh in southwestern Denmark. The model was built based on long-term data of mean sea level, sediment accretion, and plant species composition collected at the Skallingen salt marsh from 1933-2006. In the model, the submergence frequency (number yr^-1) was estimated as a combined function of wind-driven high water level (HWL) events (> 80 cm Danish Ordnance Datum) affected by the North Atlantic Oscillation (NAO) and changes in surface elevation (cm yr^-1). Vegetation dynamics were represented as transitions between successional stages controlled by flooding effects. Two types of simulations were performed: (1) baseline modeling, which assumed no effect of wind-driven sea-level change, and (2) experimental modeling, which considered both normal tidal activity and wind-driven sea-level change. Results: Experimental modeling successfully represented the patterns of vegetation change observed in the field. It realistically simulated a retarded or retrogressive successional state dominated by early- to mid-successional species, despite a continuous increase in surface elevation at Skallingen. This situation is believed to be caused by an increase in extreme HWL events that cannot occur without meteorological ocean storms. In contrast, baseline modeling showed progressive succession towards the predominance of late-successional species, which was not the then-current state in the marsh. Conclusions: These findings support the hypothesis that variations in the NAO index toward its positive phase have increased storminess and wind tides on the North Sea surface (especially since the 1980s). This led to an increased frequency and duration of submergence and delayed ecological succession. Researchers should therefore employ a multitemporal perspective, recognizing the importance of short-term sea-level changes nested within long-term gradual trends.

• 대기
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• 제29권3호
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• pp.295-309
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• 2019

Due to frequent occurrence of abnormal weather, the need to improve the accuracy of subseasonal prediction has increased. Here we analyze the performance of weekly predictions out to 6 weeks by GloSea5 climate model. The performance in circulation field from January 1991 to December 2010 is first analyzed at each grid point using the 500-hPa geopotential height. The anomaly correlation coefficient and mean-square skill score, calculated each week against the ECWMF ERA-Interim reanalysis data, illustrate better prediction skills regionally in the tropics and over the ocean and seasonally during winter. Secondly, we evaluate the predictability of 7 major teleconnection patterns in the Northern Hemisphere: North Atlantic Oscillation (NAO), East Atlantic (EA), East Atlantic/Western Russia (EAWR), Scandinavia (SCAND), Polar/Eurasia (PE), West Pacific (WP), Pacific-North American (PNA). Skillful predictability of the patterns turns out to be approximately 1~2 weeks. During summer, the EAWR and SCAND, which exhibit a wave pattern propagating over Eurasia, show a considerably lower skill than the other 5 patterns, while in winter, the WP and PNA, occurring in the Pacific region, maintain the skill up to 2 weeks. To account for the model's bias in reproducing the teleconnection patterns, we measure the similarity between the teleconnection patterns obtained in each lead time. In January, the model's teleconnection pattern remains similar until lead time 3, while a sharp decrease of similarity can be seen from lead time 2 in July.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.312-312
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• 2019

지구온난화로 인하여 기상학적 변동성 증가 및 수질, 수자원, 생태계 등의 다양한 영역에 영향을 야기하고 있으며, 이를 통한 피해가 전 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 수문학적 빈도에 영향을 미친다고 알려진 AO(Arctic Oscillation), NAO(North Atlantic Oscillation), ENSO(El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation), PDO(Pacific Decadal Oscillation), MJO(Madden-Julian Oscillation)등의 외부인자중 SST, MJO를 활용하여 계절단위의 수문량 정도에서 기상학적 변량과 관측유역 강수량의 관계를 정립하고 발생 가능한 24시간 지속시간 극치강수량을 모의하였다. 이를 위하여 Bayesian 통계기법을 이용한 비정상성 빈도해석모형을 근간으로 외부 기상인자에 의한 계절강수량 예측모형인 계층적 베이지안 네트워크(Hierarchical Bayesian Network, HBN)를 구축한 후 산정된 결과를 입력 자료로 하여 직접적으로 일단위 이하의 극치강수량을 상세화 시킬 수 있는 베타 모델(four parameter beta, 4PB)을 연계한 계층적 베이지안 네트워크 베타모델(Hierarchical Bayesian Network-4beta Model, HBN4BM)을 개발하여 기상변동성을 고려한 상세화 모형을 개발하였다. 여름강수량 산정 결과 한강 유역의 경우 2016년은 관측값 573.85mm, 모의 값 567.15mm를 나타내어 약 1.2%의 오차를 나타냈으며, 2017년 및 2018년은 4.5%, 6.8%의 오차에서 모의가 이루어졌다. 금강의 경우 2016년은 다른 연도에 비하여 35.2%라는 큰 오차를 보였지만 불확실성 구간에서 모의가 이루어 졌으며, 2017년 및 2018년은 0.3%, 2.1%의 작은 오차가 발생하였다. 24시간 모의 결과는 최소 0.7%에서 최대 27.1%의 오차를 나타냈으며, 평균적으로 16.4%의 오차 결과가 모의되어 모형의 신뢰성을 확인하였다.

• 대기
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• 제15권2호
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• pp.101-118
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• 2005

Atmospheric ozone changes temporally and spatially according to both anthropogenic and natural causes. It is essential to quantify the natural contributions to total ozone variations for the estimation of trend caused by anthropogenic processes. The aims of this study are to understand the intrinsic natural variability of long-term total ozone changes and to estimate more reliable ozone trend caused by anthropogenic ozone-depleting materials. For doing that, long-term time series for Seoul of monthly total ozone which were measured from both ground-based Dobson Spectrophotometer (Beck #124)(1985-2004) and satellite TOMS (1979-1984) are analyzed for selected period, after dividing the whole period (1979~2004) into two periods; the former period (1979~1991) and the latter period (1992~2004). In this study, ozone trends for the time series are calculated using multiple regression models with explanatory natural oscillations for the Arctic Oscillation(AO), North Atlantic Oscillation(NAO), North Pacific Oscillation(NPO), Pacific Decadal Oscillation(PDO), Quasi Biennial Oscillation(QBO), Southern Oscillation(SO), and Solar Cycle(SC) including tropopause pressure(TROPP). Using the developed models, more reliable anthropogenic ozone trend is estimated than previous studies that considered only QBO and SC as natural oscillations (eg; WMO, 1999). The quasi-anthropogenic ozone trend in Seoul is estimated to -0.12 %/decade during the whole period, -2.39 %/decade during the former period, and +0.10 %/decade during the latter period, respectively. Consequently, the net forcing mechanism of the natural oscillations on the ozone variability might be noticeably different in two time intervals with positive forcing for the former period (1979-1991) and negative forcing for the latter period (1992-2004). These results are also found to be consistent with those analyzed from the data observed at ground stations (Sapporo, Tateno) of Japan. In addition, the recent trend analyses for Seoul show positive change-in-trend estimates of +0.75 %/decade since 1997 relative to negative trend of -1.49 %/decade existing prior to 1997, showing -0.74 %/decade for the recent 8-year period since 1997. Also, additional supporting evidence for a slowdown in ozone depletion in the upper stratosphere has been obtained by Newchurch et al.(2003).

• 대기
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• 제25권3호
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• pp.461-472
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• 2015

The sudden stratospheric warming (SSW), which is characterized by an abrupt increase of polar stratospheric temperature by several tens of degrees in a week, has been known to affect tropospheric weather and climate on sub-seasonal time scale in the boreal winter. Such downward coupling has been often examined in North Atlantic and Europe, but rarely examined in East Asia. In this study, by applying the two definitions of SSW to the reanalysis data, the possible impacts of the SSW events on the surface air temperature (SAT) and tropospheric circulation in East Asia are analyzed. It is found that Eurasian continent, including Siberia and the Northeast Asia, tends to experience anomalously cold SAT for up to sixty days after the SSW events. The resulting SAT anomalies largely resemble those associated with negative Artic Oscillation. However, over East Asia, SSW-related SAT change is weak and not statistically significant. Only during the extreme SSW events when the downward coupling between the stratosphere and troposphere is strong, East Asia exhibits significantly cold SAT anomalies. This relationship is presented by grouping SSW events into those followed by cold SAT anomalies over East Asia and those by warm anomalies for varying threshold values of the SSW events.

• 한국지구과학회지
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• 제34권3호
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• pp.224-234
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• 2013

이 연구는 지역특별기상센터-동경 태풍 센터에서 제공하는 태풍의 최적 경로 자료와 미국 국립 환경예측센터/미국 국립 대기연구센터의 재분석 자료를 이용하여 6월 북대서양 진동 지수와 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도 사이에 강한 양의 상관관계가 있음이 분석되었다. 이러한 관계의 가능한 원인을 알아보기 위해 엘니뇨, 라니냐 해를 포함한 경우와 포함 하지 않은 경우로 구분하여 가장 높은 양의 북대서양 진동 해와 가장 낮은 음의 북대서양 진동 해 사이의 평균 차를 분석하였다. 엘니뇨 해와 라니냐 해를 포함한 경우 양의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 북서쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 북동쪽 해상으로부터 동중국해를 지나 동아시아 중위도 지역으로 이동하는 패턴을 나타냈다. 반면, 음의 북대서양 진동 해에는 태풍이 열대 및 아열대 서태평양의 남동쪽에서 주로 발생하였으며, 필리핀 남동쪽 해상으로부터 남중국해를 지나 중국 남부해안 및 인도차이나 반도를 향해 서진하는 패턴을 나타냈다. 이러한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 전향위치에도 영향을 주어 양의 북대서양 진동 해에 태풍 전향이 평균적으로 좀 더 북동쪽에 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 두 해의 태풍 이동 패턴은 태풍의 강도에도 영향을 주어 동아시아 중위도에 북상하는 동안 바다로부터 충분한 에너지를 공급받을 수 있는 양의 북대서양 진동 해의 태풍의 강도가 음의 북대서양 진동 해의 태풍들보다 더 강했다. 음의 북대서양 진동 해에 태풍은 중국 남부해안 및 인도차이나 반도에 상륙하면서 강도가 약해지거나 바로 소멸되어 약한 강도를 나타내었다. 한편 위의 모든 분석의 결과는 엘니뇨, 리니냐 해를 포함하지 않은 경우에도 비슷하게 나타나 6월 북대서양 진동 지수가 7, 8월 총 북서태평양 태풍발생빈도를 예측하는데 좋은 예측인자가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대기
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• 제27권1호
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• pp.79-91
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• 2017

It is imperative to understand the characteristics of atmospheric circulation patterns under the climate system due to its impact on climatic factors. Thus this study focused on analyzing the impact of the atmospheric circulation on the relationship between precipitation and temperature regionally. Here we used monthly gridded observational data (i.e., CRU-TS3.2, NOAA-20CR V2c) and HadGEM2-AO climate model by RCP8.5, for the period of 1960~1999 and 2060~2099. The experiment results indicated that the negative relationship was presented over East Asia and Europe during summer. On the other hand, at around Korea (i.e. EA1: $31^{\circ}N{\sim}38^{\circ}N$, $126^{\circ}E{\sim}140^{\circ}E$) and Northwestern Europe (i.e. EU1: $48^{\circ}N{\sim}55^{\circ}N$, $0^{\circ}E{\sim}16^{\circ}E$) in winter, strong positive relationship dominate due to warm moist advection come from ocean related to intensity variation of the East Asian winter monsoon (EAWM) and North Atlantic Oscillation (NAO), respectively. It was found that values of positive relation in EA1 and EU1 at the end of the 21st century is regionally greater than at the end of 20th century during winter since magnitude of variation of the EAWM and NAO is projected to be greater in the future as result of simulation with RCP 8.5. Future summer, the negative correlations are weakened in EA1 region while strengthened in EU1 region. For better understanding of correlations with respect to RCP scenarios, a further study is required.