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Methods

Ⅰ. 분석 자료 및 절차

  • 방재기상정보시스템

지상일기도 (03h, 12h), 925hPa 일기도, 850hPa 일기도, 500hPa 일기도, 200hPa 일기도, 단열선도, 보조분석도, 예상일기도, 레이더 등

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  • IDV

북태평양 고기압, 티베트 고기압, 가강수량, 상층제트(u-wind​ cross section), 상하층 제트 커플링(u-wind), 전선구역(상대습도 90% 이상)   

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  • 국가기상위성센터

RGB 합성영상, 수증기영상, OLR(Outgoing Longwave Radiation) 등

 

방재기상정보시스템과 IDV의 일기도, 단열선도, 보조분석도 등의 자료를 통해 날씨를 분석하고, 국가기상위성센터의 위성 영상을 통해 현상을 확인했다.

​방재 기상 정보 시스템

IDV

Ⅱ. 분석 방법

  • ​일기도

1. 지상일기도

i. 노점온도

 지상 노점온도 20도 선은 아열대기단의 경계를 의미하며, 장마전선은 이 선의 남쪽에 위치한다.

 

ii. 풍향변화

 지상의 풍계변화를 이용하여 장마전선의 위치를 파악했다.

 

iii. 상해 인근 또는 그 북쪽의 지상저기압 발달

 장마 시작 단계에서의 종관기압계 특징이다.

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2. 850 hPa

i. 하층제트

 장마전선의 남쪽으로 남서풍의 하층제트가 존재한다. 이 남서풍은 중국에 위치한 저기압과 북태평양 고기압 사이에 강한 기압경도력에 의해서 형성되고, 중국남동해안에 위치한 많은 양의 수증기를 한반도로 이동시킨다. 호우구역은 상승운동이 일어나는 하층제트 북단의 위치와 하층제트에 동반되어 유입되는 수증기량에 따라 결정된다.

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ii. 온도이류

 광주지점 최고/최저온도를 분석하기 위해 온도이류를 확인했다.

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3. 500 hPa

i. 북태평양 고기압

 북태평양 고기압의 가장자리인 5880gpm을 분석한다. 장마전선이 북태평양 고기압의 가장자리를 따라 생성될 가능성이 높고, 또한 이 가장자리를 따라 수증기가 유입된다.

 

ii. 기압골

 기압골의 동쪽은 공기가 흩어지는 발산지역으로(상층에서) 많은 비를 내리는 조건이 된다. 또한, 상층저기압의 한랭공기는 하층 대기에서 유입되는 온난다습한 공기와 만나 연직대기불안정을 만든다. 

 

iii. 절리 고기압 분석

 절리 고기압이 존재할 경우, 동서 흐름이 느려져 우리나라 북쪽에 차고 건조한 공기를 동반한 상층 기압골이 자주 통과한다.

 

4. 200 hPa

i. 상층제트

200hPa 제트기류의 풍속은 장마시작 시기에 100kts 이상을 보이다가 장마종료기에 75kts 이하를 보인다. 200hPa 제트 스트리크 입구 남쪽의 발산구역에 강한 상승류가 존재하는데, 장마전선은 이러한 강한 상승구역에 위치한다.

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ii. 티베트고기압

 티베트 고기압의 기준인 12480gpm이상 구역을 분석한다. 태양 일사로 티베트 고원지대 가열이 활발해지면 대기가 두꺼워지고 티베트 고원지대와 북쪽 지역에 강한 기압 경도가 발생한다. 이는 서쪽에서 동쪽으로의 강한 상층류(상층제트)가 불 수 있는 조건이 되고, 상층 기류가 통과시 한반도는 상층 기압골의 동쪽에 놓이는 경우가 많아진다. 상층 기압골의 동쪽은 공기가 흩어지는 발산지역으로 많은 비가 내리게 된다. 또한, 티베트고기압은 대륙에서 건조한 공기를 장마전선으로 이동시켜 불안정대기 형성에 기여한다.

  • ​보조분석도

1. 850hPa 상당온위

상당온위 333K 값을 아열대 기단의 가장자리로 본다. 장마 시작 단계에서 상당온위 333K 값이 제주 또는 그 북쪽으로 확장한다. 장마전선은 남북의 상당온위 경도가 큰 지역(남쪽과 북쪽 기단의 경계)에서 활성화 된다.

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2. 850hPa 유선속

수증기로 대기 포화상태, 바람으로 대기불안정의 급상승을 예측할 수 있다.

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3. 850hPa 습수차

보조일기도의 녹색 음영대는 장마전선에 의한 구름(하층운) 및 강수의 발생지역으로 추정 가능하다. 장마전선은 노점온도 15도 이상 구역에 위치한다. 

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4. 850hPa 수분속

수분속이 유입이 많고, 유출이 적은 지역은 구름이 발달할 가능성이 높다. 다른 조건들이 충족된다면 강수 발생 지역으로 추정 가능하다.

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5. 850 수렴도 & 200 발산도

상하층 제트 커플링을 확인하기 위해 두 제트가 직각 형태에 가깝게 교차해서 겹치는 지점을 분석했다. 북쪽으로 이동하던 하층제트가 상층제트의 발산 구역 하부로 이동한 후 급격한 연직 운동으로 바뀌면서 대류성 구름을 발달시킨다. 하층제트를 이루는 수증기를 포함한 고온의 공기덩이는 상승하며 잠열을 방출하므로,  주위보다 따뜻해지면서 상승 운동이 더욱 활발해지기 때문에 쉽게 빠른 상승 운동이 나타난다. 

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6. 700hPa 상승구역

 제트 입구 의 남쪽 발산구역에 강한 상승류가 보이며, 장마전선은 강한 상승구역에 위치한다.

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7. TTI 지수

중상층의 한기핵을 가진 저기압(기압골)의 영향을 받는 경우 높은 정확도를 보인다. 산악지역에서 사용할 수 없는 KI를 보완하고 역학적 불안정 대기상태와 대류불안정으로 발생하는 뇌우를 모두 고려한 지수이다.

TTI 42~48 : 뇌우 강도 약함, TTI 48~54 : 뇌우 강도 보통, TTI : 54~60 뇌우 강도 강함, TTI : 60~ 뇌우 강도 격렬함.

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8. KI 지수

중층 이하의 불안정 요소를 진단하는 불안정지수. 저기압 영향권 내에서 습윤한 상태, 하층제트 존재시 높은 정확도를 보이지만, 중, 상층에 차가운 공기가 존재하는 경우, 하층대기에 건조한 층이 존재하는 경우, 하층에 역전층이 존재하는 경우 정확성이 떨어진다. 우리나라에서는 여름철 해양성 열대기단의 영향을 받을 때 나타나는 호우와 뇌우를 진단하기 위해 개발되었다. 

KI ≥ 25 : 뇌우 가능성 40~60%. KI ≥ 30 : 뇌우 가능성 60~80%. KI ≥ 35 : 뇌우 가능성 80~90%.

KI ≥ 40 : 뇌우 가능성 거의 100%

  • 위성영상

1. OLR 

240W/m^2 이하 값에서 대류가 활발하므로, 대기불안정을 확인하기 위한 자료로 사용했다.

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2. 수증기

수증기 영상을 통해 대기의 습윤한 정도를 분석했다.

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3. RGB 합성

RGB 합성영상을 통해 구름대의 유입 및 발달에 대해 확인하였다.

  • 단열선도

온난이류(하층에서 상층으로 갈수록 시계방향으로 풍향이 회전)와 강한 풍속과 풍향의 차이에 의한 강한 연직 바람시어가 동반된 직접적인 열 순환에 의해 대류가 활발하게 나타나고, 이로 인해 호우가 발생할 가능성이 있다. 

 

남부지방을 중심으로 발생한 장마를 보기 위해 광주의 단열선도를 살펴보았다.

  • ​기타

1. ​가강수량

장마전선은 가강수량 50mm 이상을 충족하고, 같은 경도상에서 가장 높은 가강수량 값에 위치한다.

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2. 일강수량 분포도​

일강수량 분포도를 통해 실제 강수 여부를 확인했다.​

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