The purpose of this study is to characterize the synoptic climatic patterns of extreme humansensible temperature (HST) events in Jeju Island, Korea under a subtropical climate condition as well as to examine their teleconnections with the large-scale climate systems. According to the extreme case analysis of the recent 30 years (1988-2017) data sets, the maximum daily average HST in the coastal areas of Jeju Island can rise up to about 40°C in mid-summer and even up to about 48°C during mid-daytime. These extreme HST events occur when the expansion of subtropical Pacific high pressure toward East Asia as well as the poleward shift of the Changma front provides hot and humid conditions over Jeju Island surrounded by seas, particularly in La Niña years with a positive (+) Arctic Oscillation mode. In contrast, the intensified western high and eastern low dipole pressure pattern in mid-winter, which accompanies the downward shear of upper tropospheric cold air toward the southern region of the Korean Peninsula under a negative (-) Arctic Oscillation mode, provides favorable conditions for frequent low HST extreme events. These conditions can lower daily average HST as much as -10°C in the coastal region of Jeju Island, and lower nighttime HST by -25°C on the peak areas of Mt. Halla due to wind chill effects. These findings will be used as a base for establishing prediction and warming systems of extreme HST events on Jeju Island, which is needed to mitigate the damage to the lives of Jeju residents and tourists under climate change.

The purpose of this study is to uncover the characteristics of spatio-temporal patterns and synoptic climatic patterns of thermodynamic föhn phenomenon accompanying orographic precipitation across Mt. Halla for the recent several decades. Analyses of surface observational data reveal that thermodynamic föhn days occur mainly between mid-spring and early summer (April-June) particularly in the form of North warm-South wet type across Mt. Halla due to the accelerated moisture advection around a migratory low pressure. In extreme cases of thermodynamic föhn across Mt. Halla, more than 6.0°C of daily mean temperature difference between windward and leeward sides is observed though its spatial patterns vary seasonally. Composite maps of upper synoptic climatic variables for multiple strong föhn days show that the relative position and intensity of a migratory low or high pressure anomaly cores as well as of semi-stationary fronts and air masses affect the seasonal spatial patterns and severity magnitudes of thermodynamic föhn around Mt. Halla. These results provide a scientific basis for developing a proactive föhn prediction system to reduce potential damages of föhn phenomenon to local economic activities in Jeju Island.

The occurrence of heat waves estimated on historical runs of climate change was compared to that on reanalysis data from 1981 to 2005. Heat waves in the future then were predicted on the basis of climate change scenarios from 2006 to 2100. For the past period, the heat wave days predicted from the climate change scenarios data overestimated and than those by the reanalysis data. For the future period, the heat wave days increased until the mid-21st century and then stay stagnant by the RCP 2.6 scenario. However, the yearly heat wave days steadily increased until 2100 by the RCP 8.5 scenario. The synoptic cause of the most severe year of the heat wave days was analyzed as a strong high pressure developed around the Korean peninsula. The high pressure under the RCP 2.6 scenario was caused by the high level jet stream in the border area between China and Russia, whereas the high pressure under the RCP 8.5 scenario was caused by the strong high level jet stream and pressure ridge in the East Sea.

영동지역은 복잡한 지형적인 영향으로 다른 지역에 비해 이상기상이 빈번하게 나타나고 있으며 기상재해에 의한 피해 또한 타 지역보다 많다. 그중에서도 겨울철 영동지역으로 북동풍이 유입됨에 따라 발생하는 대설 현상에 의해 재해피해가 빈번하며 재해 복구비 또한 막대하다. 따라서 대설에 의한 재해피해를 예방하고자 겨울철(12, 1, 2, 3월) 일기도를 통해 종관패턴에 따른 강설(수)량과 재해피해의 연관성에 대해 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 최근 20년(1993 ~ 2002년) 기간 동안 겨울철에 영동지역으로 10 mm 이상의 강설(수)이 발생한 사례를 추출하여 총 11가지 유형으로 종관 패턴을 분류하고, 분류한 유형을 토대로 소방 방재청에서 제공되는 재해연보를 통해 재해 복구비를 조사하여 종관패턴에 따른 재해피해를 알아보고자 하였다. 영동지역에 10 mm 이상의 강설(수)이 발생한 사례는 총 177회이며, 이 중 기상재해가 발생한 사례는 24회로 나타났다. 그리고 한반도 남쪽에 저기압이 위치한 상태에서 한반도를 향해 기압골을 뻗어 강설(수)이 발생한 경우인 남쪽 기압골형(6회)과 저기압 중심이 한반도를 통과하는 저기압 통과형(6회)의 경우, 다른 유형보다 재해피해가 발생한 빈도수가 더 많았으며, 특히 남쪽 기압골형의 경우, 2011년 2월 11일 사례와 2001년 1월 7일 사례에서 약 160억 원과 150억 원의 재해 복구비가 지원되었으며, 저기압 통과형의 경우, 2001년 2월 15일 사례에서 약 110억 원의 재해 복구비가 지원되었다. 따라서 남쪽 기압골형과 저기압 통과형이 나타나는 경우, 대설로 인한 재해피해에 대해 각별한 주의가 필요하다. 또한, 기상재해가 발생한 24회의 사례 중 2000년 이후에 발생한 사례가 16회로 최근 들어 기상재해가 더욱 빈번해지고 있음을 확인하였다. 향후에는 기상재해가 발생한 유형에 대해 강수량, 강수 변동 폭 등 기상 변수에서 나타나는 특징과 재해 복구비와의 관계를 분석하여 대설에 의한 재해피해를 예방할 수 있는 기초자료를 제시할 필요가 있다.

소방방재청에서 제공하는 2001년부터 2010년까지의 ‘재해연보’의 내용을 바탕으로 호우, 대설, 강풍에 의하여 강원도 지역에서 재해가 발생한 사례들을 추출하였고, 그 사례들을 종관 기압 패턴에 따라 분류하여 유형별 재해 피해액을 조사하여 재해 취약 지역을 밝혀내었다. 강원도 지역에서는 10년 동안에 총 32 건의 호우에 의한 재해 사례가 발생하였고, 호우에 의한 강원도 지역의 총 재해 피해액은 2조 2,514억 원으로 집계되었다. 호우에 의한 재해 사례를 종관 기압 패턴에 따라 분류하여 재해 피해액을 살펴보면, 장마 전선형 호우에 의한 재해 피해가 가장 많았고(1조 9,002억 원), 호우와 관련된 재해 취약 지역은 평창군과 인제군 지역으로 밝혀졌다. 대설에 의한 재해 사례의 경우, 재해 사례 건수는 2001년부터 2010년까지 총 8 건이었고, 대설에 의한 강원도 지역의 총 재해 피해액은 280억 원 정도로 집계되었다. 대설에 의한 재해 사례를 종관 기압 패턴에 따라 분류하여 재해 피해액을 살펴보면, 저기압 이동형 대설의 경우(196억 원 정도)가 cP 고기압 확장형 대설의 경우(41억 원 정도)보다 더 큰 재해를 일으켰음을 알 수 있다. 마지막으로 강풍에 의한 재해 사례의 경우, 10년 동안에 재해 사례 건수는 총 2건이었고, 강원 영동 해안 지역에 위치한 삼척과 강릉 지역에서 각각 1,500만 원, 6,320만 원 정도의 피해가 나타나, 강풍의 피해 지역은 강원 영동 지역으로 국한되었다.

The characteristic features of surface ozone concentration and the forecasting procedure of high ozone days have been studied. The ozone concentration was continuously measured during 3 years (1997∼1999) at air quality monitoring stations in five major cities in Korea. The diurnal variation of surface ozone concentration on high ozone days is characterized by low ozone concentration at night. The ozone concentration increases continuously after sunrise, to reach a peak at 1500∼1600 LST. Thereafter it decreases steadily to a low concentration at sunset. The diurnal and annual maximum of the surface ozone concentration at Seoul were observed in May and June, respectively. The favorable synoptic condition for the high ozone day is divided into 4 different synoptic weather patterns: a high-pressure system from the Sea of Okhotsk, the Pacific subtropical high extending westward, a moving high-pressure system covering the Korean peninsula, and a synoptic system in front of a typhoon. Most of high ozone days occur under the high pressure system in Korea.