Future prediction of 1km precipitation/temperature and regional analysis of extreme changes according to RCP scenarios in Korean Peninsula

Abstract

본 연구에서는 RCP 시나리오에 따른 40 km 해상도의 전지구 기후모델 GME 자료를 기반으로 정량적 강우 진단 모델 (QPM) / 정량적 기온 진단 모델 (QTM)을 이용하여 통계적 다운스케일링 모델로는 표현되지 않는 물리과정을 고려한 한반도 전체 지역에 대한 1 km 상세 미래 강우/기온을 전망하였다. 관측 자료를 기반으로 한 미래기후 전망 자료를 생산하기 위하여 현재기후(2000-2014년) 동안의 관측 자료를 기반으로 QPM / QTM 모델을 통해 한반도 1 km 해상도의 미관측 지점 강우/기온 자료를 복원하였으며, 복원된 강우/기온 자료를 이용한 검증 과정을 통하여 QPM / QTM 모델을 이용한 복원의 정확성을 검증하였다. 최종적으로 현재기후(2000-2014년) 동안의 관측 자료를 기반으로 생산된 강우/기온 자료와 전지구 기후모델 GME 자료를 기반으로 생산된 강우/기온 자료의 Model Bias를 계산하여 관측 자료를 기반으로 한 미래기후 전망 자료를 생산하였다. 남한 지역의 복원 강우에 대한 사례별 검증 결과 선정된 모든 사례에서 강우 정확도는 복원의 적중률이 상당히 높게 나타났다. 특히 태풍 사례에서 가장 높은 적중률을 보였으며, 모든 사례에서 오보율(FAR)이 낮게 나타났다. 북한 지역의 복원 강우에 대한 검증 결과 모든 사례에서 남한 사례보다는 비교적 낮은 복원의 정확도와 상관성을 보였다. 복원 기온에 대한 검증 결과 검증지점에 대한 복원 기온이 실제 기온에 비하여 다소 과소 복원되는 경향이 있었다. 특히, 지형고도가 높은 지역일수록 지형 효과에 의한 기온 변화가 크게 나타나는 것을 확인하였다. 북한까지 포함한 한반도 전체 지역에 대하여 폭염, 열대야, 폭우, 강우 강도의 극한 사상 변화를 전망한 결과 강우와 관련된 극한 사상의 경우 모든 시나리오에 대하여 부산 지역의 경우 수영구에 비하여 북구에서, 서울 지역의 경우 용산구에 비하여 종로구에서, 북한 양강도 지역의 경우 혜산시에 비하여 삼지연군에서 증가폭이 크게 나타날 것으로 전망되었다. 기온과 관련된 극한 사상의 경우 모든 시나리오에 대하여 부산 지역의 경우 북구에서, 서울 지역의 경우 종로구와 용산구에서 비슷하게 증가할 것으로 전망되었다.