Enhancement Mechanism of Precipitation System Observed over the Northwestern Slope in Jeju Island, Korea

Abstract

지역적으로 고립적인 형태를 나타낸 강수시스템의 발달 메커니즘을 규명하는데 그 목적을 두고, 도플러 레이더 자료 분석과 고해상도 구름 모델(Cloud Resolving Storm Simulator: CReSS)을 이용한 수치적 실험을 통하여 제주도 지역에서 발생하는 지형성 강우의 생성 및 발달 그리고 소멸에 관한 사례 분석을 수행하였다. 2006년 6월 30일, 장마전선이 제주 지역을 지나면서 약 1시간 40분 동안 100 mm가 넘는 강한 강수가 북서지역에 기록되었다. 동 시간에 제주 동부지역에는 20 mm 이하의 비교적 낮은 강수량이 기록되었으며, 지역적으로 큰 강수량 차이를 보였다. 일기도 분석 자료와 고층 관측 자료를 이용하여 기상 상태와 강수 시스템의 발달 조건 등을 살펴본 결과, 상당 포화된 공기(~ 95%)가 지표면에서부터 700 hPa 고도에 분포하고 있었고, 상승응결고도 (Lifting condensation level)는 951 hPa에 위치하였다. 도플러 레이더 자료 분석을 통하여, 동진하는 강수 시스템이 제주 서부지역에서 북동부 지역으로 북동진하고, 그 반사도 값은 제주 북서부 지역에서 수평 및 수직적으로 크게 발달하는 것을 알 수 있었다. 지형의 영향(Froude number ≤ 0.55)으로 형성된 저층 바람 수렴 지역(7 × 10-4 s-1)은 반사도 값이 증가하는 영역에서 관측되었다. 강수시스템에 미치는 지형의 영향과 장마철 습윤한 대기의 영향을 규명 하고자 고해상도 구름 모델을 이용하여 수치 실험을 수행한 결과, 레이더 분석 결과와 유사하게, 제주 북서지역에서의 강하게 발달한 강수시스템으로 지형을 감싸는 저층 바람분포와 수렴지역(1.6 × 10-3 s-1)이 나타났다. 또한, 발달된 강수시스템은 제주 북동지역을 지나면서 쇠퇴하였고, 그 지역에 비교적 낮은 상대습도(≤ 88%)가 분포하였다. NOTR(지형 불포함 실험)에서는 지형을 넘는 저층 바람이 형성되었고, 저층 수렴지역이 나타나지 않았다. NOTR 실험 분석결과, 지형을 고려한 CNTL실험에서 30.6%의 강수량이 제주 북서지역에 더 생성된 것을 알 수 있었다. 저층 상대습도를 단계적으로 감소시킨 수치 실험의 분석 결과, 장마철 높은 저층 상대습도가 강수량의 강도에 직접적인 영향을 가져오는 것을 확인할 수 있었다. 상대습도를 2% 감소시킨 실험에서는 CNTL 실험에 비해 약 20.8%의 강수량이 덜 생성되었다. 따라서 수평적으로는 작고 좁은 규모의 섬일지라도 높은 경사도에 의해 여름철 습한 대기 조건하에서 발생하는 강수시스템의 강도와 발달하는 지역에 크게 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있었다.