태풍 강도 예측을 위한 통계 역학 모형 개발

Abstract

태풍의 강도와 관련된 예측인자들을 도출하고 이 들과 태풍 발달과의 기여도를 산정하여 태풍의 강도를 예측하는 통계 역학 모형을 구축하였다. 이 태풍 강도 예측 모형에 대한 검증을 통해 태풍예보의 정확도를 향상시켰다. 북서태평양에서 발생하는 태풍의 강도를 예측하기 위해 NCEP/NCAR의 재분석 자료를 이용하여 예측인자를 생성한 후 중회귀 분석하여, 북서태평양에서 발생하는 태풍의 강도를 예측하기 위한 통계 역학 모형을 구축하였다. 예측 모형의 검증을 위하여 2007년 태풍의 예보 시간별 오차를 분석한 결과, 12시간 RMSE는 약 7.68 hPa이었으며, 72시간에서는 약 20 hPa 이었다. 또한, 2007년 개별 태풍에 적용한 결과, 전반적으로 태풍의 진행 상태를 강도 예측 모형이 잘 모사한 것으로 나타났다. 하지만, 태풍이 급격히 발달하는 상황에서 단기 예측성은 떨어졌으나 반면, 전체적인 태풍의 강도 변화에 대한 예측은 잘 모사되어 태풍예보의 정확도를 향상시켰다. 이 연구로부터 태풍의 발생초기 단계에서 태풍의 수평·연직구조 및 종관 환경을 이론에 근거하여 전구모형을 통해 분석할 수 있었다. 태풍의 발달 및 소멸 단계에서도 모형 및 지상관측 자료를 이용하여 분석하였으나, 분석 기술, 관측 자료의 부족 등으로 인하여 모형 자료에 의존할 수밖에 없는 만큼 태풍의 구조를 완전히 파악하기에는 다소 미흡하다고 생각된다. 따라서, 태풍의 강도가 급격히 변하는 경우 태풍 자체 및 주변 환경의 변화를 고려하는 예측 모형의 개발이 필요하며, 태풍의 강풍반경 결정 방법과 위치 및 강도 결정 방법 등에 대한 신기술의 개발 연구도 병행해야 할 것으로 생각된다.

To improve the typhoon forecast accuracy and understanding its developing mechanism at various meteorological environments, a statistical dynamic model of typhoon intensity prediction was developed using diagnosed climatological data from 1971 to 2000 in this study. From a statistical point of view, annual number of typhoon occurrences are decreasing in the recent 10 year analysis. In addition, typhoons are intensifying with low center pressure and high maximum wind speed maintained even until approaching near the Korean peninsula. The condition of typhoon's forming, developing, moving, and decaying was analyzed through SST observations and satellite data. For more scrutinization of the typhoon center analysis, satellite, radar and other observation data were used, specially utilizing Dvorak's method for intensity analysis. Finally, typhoon intensity model was organized with arranging the elements of intensity prediction and evaluated by each weight. The intensity prediction skill was improved from the verification of new model as a result of RMSEs for 12 and 72 hr shows 7.68 hPa and 20 hPa each other. For rapidly developing cases, however, the skill lowered than that of other cases. It is expected to get more improvements when the changes of typhoon itself and environments are considered for the rapidly changing cases.