GloSea5 원격상관 예측성에 기반한 동아시아 겨울철 기온 통계 예측 모델 개발 및 검증

Abstract

우리나라 기상청은 영국 기상청의 전지구 계절 예측 모델인 Glosea5를 도입하여 계절예측에 사용하고 있다. 그러나, Glosea5의 겨울철(December-February) 평균 지상기온(T2m) 예측성은 동아시아지역에서 유독 낮은 것이 잘 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 Glosea5 원격상관 예측성에 기반한 동아시아 겨울철 기온 통계 예측 모델을 개발하였고 예측성능을 검증하였다. GloSea5 모델의 경우, 재분석자료에서 REOF 방법을 통해 추출한 북반구 대기 원격상관 패턴들과 평균 0.78의 높은 패턴 상관계수를 보여 비교적 원격상관 패턴 모의성능이 높음을 확인하였다. 또한, 북반구 겨울철 주요한 대기 원격상관 패턴 발현 시 각 모드 별로 고유한 지상기온 패턴이 존재함에 착안하여 이를 예측에 활용할 수 있는 방법을 고안해 보았다. 동아시아 지역의 지상기온과 유의한 관련성을 지닌 원격상관 패턴들을 선정하기 위하여 각각의 원격상관 인덱스와 지상기온 상관성을 검증한 결과, 95% 유의 수준에서 의미있는 상관성을 보인 East Atlantic (EA), Polar/Eurasia (PE), East Atlantic/Western Russia (EAWR), and West Pacific (WP) 패턴을 선정하였다. 선정된 인덱스들을 다중선형회귀모형의 독립 인자로 사용하여 동아시아 지역의 지상기온을 예측해 본 결과, GloSea5 모델과 동아시아 지상기온 아노말리의 상관계수는 0.18에서 0.44로 예측성이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과는 계절예측성능이 지역별로 다소 떨어지는 모델일지라도 지역에 따라 모델의 원격상관 패턴을 활용한 다중선형회귀모형을 통해 지상기온 예측성을 향상시킬 수 있음을 시사한다.