강수량과 기후변수들을 이용한 Copula 기반의 결합가뭄지수 개발 및 미래 가뭄 전망을 위한 적용

Abstract

가뭄 모니터링 분야에서는 가뭄을 강수의 부족으로 해석하고 주로 강수량에 기반을 두는 가뭄지수들을 이용해왔다. 하지만 이러한 가뭄지수는 기후변화로 인한 기온의 상승과 같은 다양한 기상변수에 의한 가뭄은 전혀 반영하지 못하는 한계가 존재한다. 이와 같은 이유로 대기의 수분수요 측면인 잠재증발산량에 대한 관심이 증가하고 있으며 잠재증발산 기반의 가뭄지수가 개발되었다. 그러나 강수량이나 잠재증발산만을 고려하는 단일 가뭄지수는 다양한 기후 요인들에 의해 발생하는 가뭄을 종합적으로 해석하기에는 어렵다. 이에 따라 본 연구는 가뭄이 강수량 부족 또는 증발산의 증가만으로도 발생 가능한 것으로 해석하고, 두 가지의 기상변수를 함께 고려하는 가뭄 모니터링 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 강수량만을 고려하는 표준강수지수(Standard Precipitation Index, SPI)와 잠재증발산 기반의 증발수요 가뭄지수(Evaporative Demand Drought Index, EDDI)를 결합한 Copula 기반의 결합가뭄지수(Copula-based Joint Drought Index, CJDI)가 개발된다. Copula를 적용한 CJDI는 두 가뭄지수 사이의 상관성을 반영하여 보다 객관적이고 종합적인 가뭄 모니터링이 가능할 것임을 제시한다. 본 연구의 목적은 새롭게 제안된 CJDI를 기존의 가뭄지수들과 비교하여 CJDI의 적용성을 평가하고, 기후변화 시나리오를 적용하여 기후변화가 미래 가뭄에 미치는 영향을 살펴보는 것이다. 이를 위해 SDF(Drought Severity –Duration-Frequency) 곡선을 유도하여 각 가뭄지수가 전망하는 미래 가뭄의 정량적인 변화를 확인하고자 한다.