태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지 구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하 였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문 적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학 생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구는 최근 37년(1977-2013) 동안 여름철 동중국해에 영향을 준 태풍빈도와 북서태평양 몬순지수와의 상관 을 분석하였다. 두 변수 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 존재하였으며, 엘니뇨-남방진동 해를 제외하여도 높은 양의 상관관계는 변하지 않았다. 이러한 두 변수 사이에 양의 상관관계의 원인을 알아보기 위해 가장 높은 북서태평양 몬순 지수를 갖는 11개 해(양의 북서태평양 몬순지수 위상)와 가장 낮은 북서태평양 몬순지수를 갖는 11개 해(음의 북서태평 양 몬순지수 위상)를 선정하여 두 위상 사이에 평균 차를 분석하였다. 양의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 열대 및 아열대 서태평양의 동쪽해역으로부터 동중국해를 지나 한국 및 일본을 향해 북상하는 경향을 나타내었다. 음의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 남중국해를 지나 중국 남부지역을 향해 서진하는 패턴을 보였다. 따라서 동아 시아 중위도까지 먼 거리를 이동하면서 바다로부터 충분한 에너지를 얻을 수 있는 양의 북서태평양 몬순지수 위상에의 태풍강도가 더 강하였다. 또한 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 더 많이 발생하는 특성을 보였다. 850 hPa과 500 hPa에서의 수평 대기순환에 대한 두 위상 사이에 차에서는 열대 및 아열대 서태평양에서 저기압 아노말리가, 동아 시아 중위도 지역에는 고기압 아노말리가 강화되었다. 이 두 기압계 아노말리로 인해 동중국해에서는 남동풍 아노말리 가 발달하였으며, 이 남동풍 아노말리가 태풍들을 동중국해로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하였다. 또한 열 대 및 아열대 서태평양에서 발달한 저기압 아노말리로 인해 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 좀 더 많이 발 생할 수 있었다.

이 연구는 최근 37년 동안 여름철 한국 부근 지역에 영향을 준 태풍빈도와 북서태평양 몬순(western North Pacific monsoon index, WNPMI)과의 상관을 분석하였다. 두 변수 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 존재하였으며, 엘니뇨-남방진동(El Niño-Southern Oscillation, ENSO) 해를 제외하여도 높은 양의 상관관계는 변하지 않았다. 이러한 두 변수 사이에 양의 상관관계의 원인을 알아보기 위해 ENSO해를 제외하고 가장 높은 북서태평양 몬순지수를 갖는 8해(양의 북서태평양 몬순지수 해)와 가장 낮은 북서태평양 몬순지수를 갖는 8해(음의 북서태평양 몬순지수 해)를 선정하여 두 그룹 사이에 평균 차를 분석하였다. 양의 북서태평양 몬순지수 해에는 태풍들이 열대 및 아열대 북서태평양의 동쪽해역에 주로 발생하여 동중국해를 지나 한국 및 일본을 향해 북상하는 경향을 나타내었다. 음의 북서태평양 몬순지수 해에는 태풍들이 열대 및 아열대 북서태평양의 서쪽해상에 주로 발생하여 남중국해를 지나 중국 남동부 해안 및 인도 차이나 반도지역을 향해 서진하는 패턴을 보였다. 따라서 한국 부근 지역까지 먼 거리를 이동하면서 바다로부터 충분한 에너지를 얻을 수 있는 양의 북서태평양 몬순지수 해에의 태풍강도가 더 강하였다. 또한 양의 북서태평양 몬순지수 해에 태풍들이 더 많이 발생하는 특성을 보였다. 850 hPa과 500 hPa 유선에 대한 두 그룹 사이에 차에서는 열대 및 아열대 북서태평양에서 저기압성 아노말리가, 동아시아 중위도 지역에는 고기압성 아노말리가 강화되었다. 이 두 기압계 아노말리로 인해 한국 부근 지역에서는 남동풍 아노말리가 발달하였으며, 이 남동풍 아노말리가 태풍들을 한국 부근 지역으로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하였다. 또한 열대 및 아열대 북서태평양에서 발달한 저기압성 아노말리로 인해 양의 북서태평양 몬순 지수해에 태풍들이 좀 더 많이 발생할 수 있었다.

대기 대순환 모형인 GCPS를 이용하여 북서태평양에서의 태풍 활동의 계절 예측 가능성을 조사하였다. 1979년부터 2003년까지 각 해에 대해 해수면 온도 관측 자료를 사용하여 5개월간 초기 조건을 달리한 10개의 앙상블 멤버를 적분하였다. 모형은 발생 빈도의 평균적인 월변화 경향과 발생 분포를 관측과 유사하게 모의하였으나, 발생 빈도의 경년 변화는 신빙성 있게 예측하지 못하였다. 이는 관측과 모형간 태풍 발생 빈도와 ENSO의 상관성 차이에 인한 것으로 실제 태풍 발생 빈도와 ENSO가 뚜렷한 상관 관계를 갖지 않는 것과 달리, 모형에서는 엘니뇨 시기에 평년에 비해 많은 태풍이 발생하고 라니냐 시기에 평년에 비해 적은 태풍이 발생하는 경향을 보였기 때문이다. 반면에, 관측과 모형 모두 ENSO와의 상관 관계가 높게 나타난 태풍 발생 경도의 경우에는 모형이 발생 경도의 경년 변화를 관측과 유사하게 모의하였다.

This study intend to induce citizen's voluntary preliminary disaster prevention activity to reduce damage of typhoon that occurs every year. For this purpose, a survey was conducted to develop Typhoon information contents. The number of samples used in the survey was set to 500 people, and citizens living in Jeju, Busan, and Jeonlanam-do were surveyed for areas with high typhoon disasters in order to develop practical and efficient information. The survey consisted of perception about natural disaster, how to get and use weather information, satisfaction with typhoon information and requirements. The general public perceived the typhoon as the first natural disaster. As a result of responding to the method of obtaining and utilizing weather information, the frequency of collecting weather information at the time of issuance of typhoon special report is higher than usual. The purpose of using weather information is clear and the response rate is high for the purpose of disaster prevention. The medium mainly collecting weather information is Internet portal site and mobile phone besides television. The current satisfaction with typhoon weather information is 34.8%, in addition to the accuracy of prediction, it is necessary to improve the information (that is content) provided. Specific responses to the content were investigated not only for single meteorological factors, but also for possible damage and potential countermeasures in the event of a disaster such as a typhoon. As can be seen from the above results, people are requested to provide information that can be used to detect and cope with disasters. The development of new content using easy accessible media will contribute to the reduction of damages caused by the typhoon that will occur in the future, and also to the disaster prevention activity.

This study analyzes the characteristics of Western North Pacific (WNP) tropical cyclone (TC) activity and large-scale environments according to the Western Pacific (WP) teleconnection pattern in summer. In the positive WP phase, an anomalous cyclone and an anomalous anticyclone develop in the low and middle latitudes of the East Asia, respectively. As a result, southeasterlies are reinforced in the northeast area of the East Asia including Korea and Japan which facilitates the movement of TC to this area, whereas northwesterlies are reinforced in the southwest area of the East Asia including South China and Indochina Peninsula which blocks the movement of TC to this area. Due to the spatial distribution of this reinforced pressure system, TCs develop, move, and turn more to the northeast of WNP than those in the negative WP phase. Consequently, the characteristics of this TC activity in the positive WP phase are associated with the location of upper tropospheric jet further to the northeast. Meanwhile, TCs in the negative WP phase mainly move to the west from Philippines toward south China and Indochina Peninsula. Furthermore, due to the terrain effect caused by the high passage frequency of TCs in the mainland China, the intensity of TCs are weaker than those in the positive WP phase.

This study analyzed the change in tropical cyclone (TC) activity according to the fluctuation in July-to-September average North Pacific Oscillation index (NPOI) and its underlying large-scale environment during the last 37 years from 1977 to 2013. For this purpose, seven years with highest index NPOI value (positive NPOI phase) and another seven years with lowest NPOI index value (negative NPOI phase) among the 37 years were selected as sample after excluding the ENSO years. During the positive NPOI phase, TCs were created in the east of tropical and subtropical western North Pacific and moved to the west from the Philippines toward the southern region in China or toward far eastern sea of Japan. Meanwhile, during the negative NPOI phase, TCs tended to proceed to the north toward Korea or Japan passing East China Sea from the eastern sea of the Philippines. As a result, also in the TC recurvature, TCs in positive NPOI phase showed a tendency of recurving toward more eastern direction compared to TCs in negative NPOI phase. Hence, TC intensity was stronger in negative NPOI phase which allowed more time for obtaining energy from the ocean.

In the present study, changes in the activities of typhoons in the early typhoon season (April-June) in relation to the intensity of Siberian anticyclones and large scaled atmospheric circulations that cause those changes were analyzed. In years of positive Siberian anticyclones, typhoons occurred in the western waters of the subtropical western Pacific and went through the South China Sea to move toward the ashore to the southern coast of China or came north from the deep sea on the southeast of Philippines, changed directions and moved to the deep sea on the east of Japan. In years of negative Siberian anticyclones, typhoons occurred in the western waters of the subtropical western Pacific, went through the East China Sea and changed directions to move toward Korea and Japan. These differences between the two years were identified through stream flow differences at 850 hPa and 500 hPa between the year of positive Siberian anticyclones and the year of negative Siberian anticyclones. In both analyses, the cold northeasterly anomalies formed because anticyclonic circulation anomalies were centered on the Sea of Okhotsk and cyclonic circulation anomalies were center on the middle-latitude waters of the northwestern Pacific affected the Republic of Korea and Japan. Therefore, the cold northeasterly anomalies played the role of steering flows to prevent typhoons occurred in the subtropical western Pacific from moving toward Korea and Japan in years of positive Siberian anticyclone indexes. In particular, according to the analysis of stream flow at 850 hPa, cyclonic circulation anomalies were reinforced in the western waters of 140°E in the subtropical western Pacific and anticyclonic circulation anomalies were reinforced in the eastern waters of 140°E in the subtropical western Pacific and thus the former waters provided good environments for the occurrence of typhoons in years of positive Siberian anticyclone indexes and the latter waters provided good environments for the occurrence of typhoons in years of negative Siberian anticyclone indexes.