본 연구에서는 지역 영역 기상 수치 예보 모델의 여러 수평 영역 및 수평 해상도에 따른 이상적인 열대저기압 의 진로와 베타자이어의 민감도를 조사하였다. 모델의 이상적인 초기 조건은 경험적인 함수로 생성된 3차원 축대칭 모 조 소용돌이와 허리케인 활동 시기의 평균 대기 조건으로 구성된다. 이때 모델 설정에 따른 이상적인 열대저기압의 변 화를 분석하기 위하여 배경 흐름은 제거되었다. 수치 모델의 수평 영역 및 수평 해상도에 따른 이상적인 열대저기압의 민감도 실험을 수행하기 위해, 지역 영역 수치 모델로서 W RF (Weather Research a nd F orecasting) 모델을 사용하였다. 모의된 열대저기압의 바람장으로부터 베타자이어를 추출하기 위해, DFS (Double-Fourier Series) 국지 영역 고차 필터 를 사용하였다. 모델의 수평 영역의 크기가 감소할수록 베타자이어의 구조와 강도가 약해졌으며, 이는 열대저기압 진로 의 차이를 발생시켰다. 수평 영역의 크기를 본 연구의 실험에서 가장 작은 영역인 3,000 km3,000 km로 설정하였을 경 우에 베타자이어 통풍류의 서진 성분이 크게 감소하였으며, 수평 영역을 더 넓게 설정한 실험들에 비해 열대저기압의 진로가 동쪽으로 편향되었다. 본 결과는 열대저기압과 관련된 바람장 전체를 포함하지 못할 정도로 매우 작은 수평 영 역을 사용할 경우, 열대저기압의 진로가 적절히 모의 될 수 없음을 시사한다. 반면, 5,000 km5,000 km와 6,000 km 6,000 km의 수평 영역에서는 그 민감도가 매우 작게 나타났다. 수평 해상도가 감소할수록 이상적인 열대저기압의 진 로는 매우 서쪽으로 편향되었다. 베타자이어의 크기와 강도도 수평 해상도가 감소할수록 크고 더 강하게 나타났다.

열대저기압이 한반도로 접근할 때 중심최대풍속이 34 knot보다 약해졌더라도(weak tropical cyclone; WTC) 수 도권 지역으로 상륙하면 상당한 피해를 일으키지만 WTC만 독립적으로 조사한 학술연구는 거의 없다. 본 연구에 따르 면 WTC 활동은 Pacific Decadal Oscillation (PDO)와 관련되어 있는 것으로 보인다. PDO가 음의 위상일 때는 양의 위상일 때보다 95% 신뢰구간에서 유의하게 더 많은 WTC가 한반도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. PDO 양의 위 상에 비해 음의 위상 시기에는 북서태평양 북부에서 양의 상대소용돌이 아노말리가 나타난 반면, 북서태평양 남부에서 는 강한 연직바람시어와 음의 상대소용돌이 아노말리가 나타났다. 이런 조건 하에서 열대저기압의 발생위치가 보다 북 쪽으로, 즉 동아시아 대륙에 더욱 근접할 수 있었던 것으로 보이며 이에 따라 열대저기압의 전체 생애가 짧아졌을 것 이다. 게다가 PDO 음의 위상 시기에 일본열도 상공에 자리한 고기압성 아노말리는 열대저기압의 진로를 좀 더 서쪽으 로 밀어내어 육지에 의한 마찰과 황해 저층 냉수대의 영향도 증가하였을 것이다. 이에 따라 열대저기압의 생애최대강도 와 상륙 시 강도가 약해져 PDO 음의 위상 때 WTC 활동이 한반도에서 증가한 것으로 분석된다.

본 연구에서는 2010년 12월 27일부터 28일까지 서울을 포함한 수도권 지역에 많은 강설을 일으킨 사례의 종관적, 열역학적 및 역학적 특징을 조사하였다. 이 사례는 극저기압으로 분류할 수 있는 특성을 지녔다. 분석에 사용된 자료는 지상 및 상층 일기도, 강설량, 해수면온도, 위성사진, 연직프로파일 및 미국 국립환경예측센터의 전구 1˚×1˚ 재분석자료 등이다. 극저기압은 대기 하층에서 양의 경압성이 강하게 나타나며 925 hPa에 온난이류가, 700 hPa에 한랭이류가 있어 조건부 불안정층이 뚜렷하게 보이는 곳에서 형성되는 것으로 사료된다. 극저기압의 발달기구는 대류권계면 접힘에 의한 성층권 공기의 유입과 그에 따른 위치 소용돌이도의 증가로 하층에 수렴과 저기압성 순환의 유발에 기인한다. 이는 눈구름의 발달로 이어져 서울 지역에는 10 cm, 남부지방에는 최고 20 cm까지 적설을 보였다. 강설의 발달기간동안 상층 500 hPa에는 -45˚C의 한랭핵이 존재하였고 단파골과 지상 기압골간의 위상차도 3-5˚를 이루어 극저기압이 온난역의 저기압성 소용돌이도 이류 지역에서 발달할 수 있었다. 발달의 최성기에는 역학적 대류권계면이 700 hpa까지 하강하였고 위치소용돌이도의 증가로 상승기류도 강화되었다. 전반적으로 강설의 발생과 대류권계면의 파상운동과는 깊은 관련을 보였다. 극저기압이 한반도를 통과하는 동안 대류권계면이 하강하는 지점의 동쪽에 소용돌이도와 상승기류가 강화되었고 동시에 많은 습기가 이류되는 곳에서 강설량도 최대로 나타났다.

대기 및 해양의 대규모 환경에서 열대저기압 발생의 잠재적 빈도는 잠재생성지수(GPI; Genesis Potential Index)를 이용하여 예측할 수 있다. 본 연구에서는 18개의 CMIP5 기후모델을 이용하여 GPI의 연진동 및 경년변동성이 분석되었다. 비교를 위하여 재분석자료로부터 계산된 GPI의 연진동이 재조명되었다. 특히 CMIP5 기후모델과 재분석자료에 의한 GPI가 비교되었고, 그 차이에 대한 가능한 해석이 논의되었다. ENSO (El Nino and Southern Oscillation)는 열대 저기압 발생 및 경로에 영향을 주는 열대 기후현상이다. 잠재생성지수가 네 개의 대규모 매개변수의 함수임을 이용함으로써 열대저기압발생에 대한 역학적 해석이 제시되었다. 본 연구에서는 엘니뇨 혹은 라니냐 해에 GPI 편차를 논의하였고, 그 편차에 가장 영향을 많이 주는 인자를 찾았다. 또한 여러 대규모 인자를 활용하여 북태평양지역 열대저기압 발생에 대하여 가능한 기작을 논의하였다.

북서태평양에서 발생하는 열대 저기압의 이동경로에 대한 변화패턴을 1951-2007년의 열대 저기압 경로 자료에 경험적 직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)법을 적용하여 분석하였다. 북서태평양을 5˚×5˚의 격자간격으로 나뉘어 연별 열대 저기압의 이동빈도를 각 격자에서의 변수로 정의하였다. 첫번째 모드는 동서성분(동경125도 기준)을, 두번째 모드는 남북성분(필리핀 동쪽해상에서 남지나해를 가로지르는 축 중심)을, 그리고 세번째 모드는 대각성분(타이완 동쪽 해상을 중심으로 동북방향과 동남방향을 축으로 하는)으로 나누어짐을 알 수 있었다. 첫번째와 두번째 모드의 주성분 시계열에서 각각 1997년과 1991년 부근을 기점으로 해서 주성분들의 부호가 교차되는 데, 이는 1990년대 이전 약 20년 동안에 남중국해 부근지역에서의 열대 저기압 이동 빈도가 동아시아 중위도 지역에서는 최근 20년 동안에 더 높았던 것과 관련성이 있는 것으로 보였다. 열대 저기압 발생의 경우, 첫번째와 두번째 모드에서 고유벡터 값이 음이고 진로가 북서태평양으로 주로 이동했던 열대 저기압은 고유벡터가 양의 값을 보였던 열대 저기압보다 더 동쪽에서 발생했던 것으로 나타났다. 이동특성에 있어 첫번째 모드는 바이칼호 남쪽에서 형성되는 기압 패턴에, 두번째 모드는 30˚N 부근을 중심으로 남과 북 사이에 형성된 진동패턴에, 세번째 모드는 일본 부근에 위치한 기압패턴에 의해 열대 저기압의 이동경향이 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수면 온도 아노말리 값과 상관분석결과 첫번째 모드는 Niño-3.4 지수와 높은 음의 상관관계를 보여 ENSO의 영향을 받고 있음을 알 수 있었다.

온대저기압화는 중위도 기압계에 큰 영향을 주고 때로는 악기상의 원인이 되기도 한다. 그러나 온대저기압화에 대한 예보와 연구 양쪽 모두 많은 과제가 남아있다. 왜냐하면 태풍으로부터 변질된 온대저기압 자체의 모호한 형태 때문이다. 또한, 온대저기압화의 정의가 예보나 연구 양쪽 모두 만족시켜줄 만큼 정확하지도 않다 따라서 기상청은 2007 년에 "온대저기압화 현엽매뉴얼"을 개발하여 온대저기압화의 일련의 과정과 구조 변화 진단에 사용하였다. 이 매뉴얼에서는 1단계 최대풍속과 해수면온도, 2단계 위성영상, 3단계 단열선도, 그리고 최종단계인 4단계에서 지상일기도를 분석하였다. 이 현업매뉴얼은 온대저기압화가 일어날 때 구조변화의 이해와 감시에 도움이 될 것이다.

서해 상에서 저기압과 태풍 통과 시 해상상태를 비교 분석을 하였다. 1999년 4월 9일∼12일에 강한 저기압이 화중지방에서 발생하여 서해를 지나 한반도에 영향을 미친 경우의 9905호 태풍 NEIL과 9907호 태풍 OLGA가 서해를 통과하면서 서해 연안에 영향을 미친 사례이다. 봄철 이동성 저기압 발생 시 에는 저기압 중심부의 풍속이 주변 지역에 비해 위상이 빠르고 강하게 나타나며, 이에 수반되어 발생하는 파고는 주변의 지형적 영향으로 다르게 나타날 수 있다. 이에 비해 두 태풍에 의해 발생한 파고는 태풍 Olga가 서해 남부해역에서 북상할 시기에 칠발도 근해상에서 5m이상의 높은 유의파고를 발생한 것 이외에는 저기압 통과 시보다 파고가 낮다. 해일도 태풍보다 저기압 통과 시에 더 크게 나타나는데, 이러한 결과는 강하지만 국지적이고 빠르게 이동하는 태풍보다 종관적이고 느리게 이동하는 기압장에 의해 발생한 파도와 해일이 더 클 수 있음을 보여준다.

겨울철 북서태평양인 캄차카 부근 해역에 영향을 주는 저기압의 특성을 종합,분석하고 그 발달기구를 규명하기 위하여 기상월보(1966~1974년) 9닌분과 일본 기상철 발행의 인쇄기일도(1970~1974년)5년분을 사용 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 겨울철 우리나라 부근에서 발현하는 저기압의 총수는 157개 였다. 이것을 월별로 보면 12월 1월에 각각 48개였고,2월에는 61개 발생했으며 경로별로는 BD경로, 즉 중국에서 발생하여 한국을 통과한 뒤 일본의 북해도로 진입하는 저기압은 총 53개로 전체의 36%로 가장 많았으며, CD경로 즉 대만 부근에서 발생하여 동해를 통과하는 저기압은 총 15개로 전체의 13%로 가장 적었다. 2)저기압 강하도는 A경로 일때가 제일 적었고, CD경로 일때가 가장 컸다. 또한 풍속변화량은 C,CD경로일 대가 최대였고, A경로 일때가 최소였다. 3)저기압이 통과하는 상층에 Jet류가 전일에 비해서 하강, 남하할 경우에는 한기중의 막대한 양이 저기압 후면으로 강하하면, 이에 따르는 위치 에너지의 감량이 저기압을 발달시킨다. 반면에 Jet류가 본래의 상태로 정체하고 있는 경우에는 위치에너지의 변화가 거의 없으므로 저기압은 별로 발달하지 않으며,만일 발달한다고 해도 해면 증발등과 같은 지상조건에 따를 뿐이다. 4)700mb면 등온선의 상층골과 기온극대축(혹은 극소축)의 상관위치 관걔는 저기압 발달에 많은 영향을 준다.

This paper reexamines the interannual intensity change of tropical cyclone (TC) over the western North Pacific. Analyses are done for the annual extreme intensity and the average intensity of the five strongest typhoons based on the best track data issued from the RSMC (Regional Specialized Meteorological Center) Tokyo and the JTWC (Joint Typhoon Warning Center). Trends over the last 30+ years in one data set are nearly opposite in another. Specifically, the TC intensity tends to increase with the years in the JTWC data, whereas the opposite is found in the RSMC data. Realizing that one data set shows a significant statistical difference from the other, a homogenization process has been applied to the original data so that comparisons of the two data sets and the trend analyses become more meaningful than those with solely the original data. With the homogenized data, we present some cautious conclusions regarding the TC intensity changes over the western North Pacific. The annual extreme TC intensity has been decreasing, while the strong TCs have become stronger over the years. For TCs entering the KMA emergency area and directly hitting Korea, we are hesitant to make any conclusions because the corresponding area is small so that the number of TCs entering the area each year is too small to have any statistically significant implications.

This study recognized five annual cycle modes of the tropical cyclone (TC) activity in the western North Pacific using the CMA-STI data by an objective-oriented K-means cluster analysis approach. The five annual cycle modes include one normal mode and four abnormal modes: a weakened mode, two enhanced modes, and an anti-seasonal mode which suggests TC activities are enhanced in early season but suppressed in peak season. The yearly storm number and storm lifespan of both the weakened mode and the anti-seasonal mode are different from those of the two enhanced modes. The annual amplitudes of TC activity seem to be closely associated with the area of TC genesis. The discrepancies are obvious in frequencies of the five modes. However, comparison with both JMA and JTWC data suggests that the seasonality of TC activity has large bias.

This study found that tropical cyclones (TCs) formed for fall in 2007 over the western North Pacific were distributed in high-latitudes comparing to 56-year (1951-2006) climatological mean. The frequency and latitude of TC genesis became higher than 56-year climatological mean from September onward in 2007 and all the TCs that formed to the north of 20°N was also distributed after September in 2007. These characteristics of TC genesis for fall in 2007 could be confirmed through analyzing various variables, such as a large-scale atmospheric circulation, outgoing longwave radiation (OLR), vertical zonal wind shear, and sea surface temperature (SST). On the other hand, a frequency of the TC that occurred to the north of 20°N showed a clear interdecadal variation and its decreasing trend was distinctive in recent years. Its intensity was also weaker that TCs that did to the south of 20°N. However, a latitude of TC genesis showed an increasing trend until recent years, whose variation was consistent with trend that through a SST analysis, warm SST went north in recent years.

겨울철 한반도와 부근 해역은 대륙에서 발달하는 시베리아고기압과 해양에서 발달하는 알류샨저기압으로 형성되는 전형적인 서고동저형의 기압배치의 영향을 많이 받는다. 이 기압배치의 영향으로 우리나라와 주변 해역, 특히 서해에서는 강한 서풍 내지 북서풍의 계절풍과 강한 바람에 의한 높은 파랑, 폭설 등을 동반하는 악기상이 빈번히 발생한다. 이 연구에서는 겨울철에 서해에서 활동하는 국가어업지도선의 안전한 피항지를 선정하기 위하여 11년간 (1994-2004년)의 지상일기도를 분석하여 온대저기압의 주요 이동경로를 구분하였다. 그리고 온대저기압의 이동경로별로 섬들의 지형적 특성, 수심, 저질의 상대, 조류의 영향 및 어망의 분포 등을 조사하고, 그 결과를 이용하여 서해에서 활동하는 국가어업지도선의 안전한 피항지를 선정하였다.

The growth and extent of the local pressure field at any point is of primary importance as it supplies the driving force for the local wind circulation which causes a medium-range transport of air pollutants. The local pressure field is produced by the variation of temperature in the lower layers of the atmosphere, and is called the thermal wave. The thermal wave is influenced by the difference in the diurnal variations between two regions with different surface condition, for example land and sea. This difference produces the land- and sea-breeze phenomenon, and brings corresponding variations in the form of the thermal wave. Daytime temperature over the inland area (Daegu) was higher than that of the coastal area (Busan). The temperature difference reached about 5～6℃ in the late afternoon(30-31 May 1999). The low pressure system of Daegu was most fully developed at the time. In this study, we investigated the possibility of thermal low onset around Daegu in summer with an analytical model. The topography effect was neglected in the model. We could predict a thermal low-pressure of about 3.4hPa at Daegu with wide flat land surface, when the inland area is about 6K warmer than the coastal area temperature. The pressure decrease is somewhat less than the observed value(4～5hPa).

The atmospheric conditions and the transport mechanism of long-range transport of air pollutants from coastal area to inland area were investigated using regular meteorological data and air pollution data obtatined from the southeastern area of Korea. Daytime temperature over the inland area(Taegu) was higher than that over the coastal area(Pusan) and the temperature difference of about 5∼6℃ when the thermal low was most fully developed and the sea level pressure over Taegu was lower than that over Pusan by about 4∼5 hPa at that time. Therefore this low pressure appeared to the thermally induced low. Air mass polluted from the coastal area during the morning period was transported inland area, at first by the sea breeze and by the large scale wind system toward the thermal low generated in the mountainous inland region. This was explained by the fact that the concentration of air pollutants over Taegu increased throughtout the late afternoon.