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이론을 응용하여 수치 예상도를 해석하는 방법을 제시하는 실무서

비나 눈이 언제 어느 곳에 얼마나 내릴 것인지 미리 알 수 있다면, 그만큼 사전 대책을 세우는 데 유리하다. 날씨로 인한 손실을 줄이고 나아가 수익을 올릴 기회를 선점할 수 있다. 일상생활이나 경제 활동에서 강수량의 영향을 받는 분야는 관광, 레저, 건설, 영농, 육상 교통, 항공과 해운, 유통과 판촉, 홍수 통제, 수자원 관리 등 사회 전 분야에 걸쳐 널려있다.

인터넷을 검색하면 슈퍼컴퓨터가 계산한 강수 예상도를 쉽게 찾아볼 수 있다. 컴퓨터의 예측 오차를 식별해내고, 이를 과학적으로 제거하는 것은 사람의 몫이다. 기압계 유형별로 컴퓨터의 강수량 예측 오차를 수증기량, 상승 기류, 강수 효율, 지속 시간의 관점에서 살펴보고, 강수량을 보정하는 방법을 제시하였다.

오랜 학문과 연구, 경험 끝에 탄생한 강수량 예보 가이드 북
- “수치 예상도를 해석한다는 것은 컴퓨터와 협업하는 것이다.”

대학에서 수치 예보를 연구하고, 오랜 기간 기상청에서 예보 경험을 쌓은 기상 전문가의 책이다. 저자는 이론과 지식 전달에만 치우친 책, 계산이나 컴퓨터 예측 프로그램을 개발하는 데 치중한 책이 아니라 이론을 응용하여 수치 예상도를 해석하는 방법을 제시하는 실무서를 쓰고자 했고, ‘강수량 핵심 인자 접근 방법’을 통해 더 정확한 예보 기술을 향해 한 걸음 더 내디뎠다. 이 책에서 예보란 마치 장인의 섬세한 기술이 빚어내는 작품과 같다. 컴퓨터의 예측을 사람이 과학적으로 보정하고, 그래서 더욱 정확한 예보로 나아가는 방법, 그 노하우가 이 책에 모두 담겼다.

머리말

1부 인터넷의 강수 예상도
1장 / 강수와 대기 운동 ‥ 14
2장 / 컴퓨터가 그려낸 강수 예상도 ‥ 26
3장 / 기술과 사람의 협업 ‥ 36

2부 모델 강수량 보정
1장 / 강수량 핵심 인자 ‥ 44
2장 / 핵심 인자의 오차 특성 ‥ 58
3장 / 강수량 오차 보정 ‥ 63

3부 대규모 기압계
1장 / 수증기량 ‥ 78
2장 / 상승 기류 ‥ 85
3장 / 강수 효율 ‥ 91
4장 / 지속 시간 ‥ 95
5장 / 겨울철 강수 ‥ 101

4부 중소규모 기압계
1장 / 대규모 환경 조건 ‥ 108
2장 / 구름 과정 ‥ 116
3장 / 기압계와 적운형 강수 ‥ 135

5부 태풍과 상호작용
1장 / 일반 예측 특성 ‥ 146
2장 / 핵심 인자와 예측 특성 ‥ 149

6부 지형 효과
1장 / 모델 예측 특성 ‥ 164
2장 / 기압계 패턴 ‥ 173
3장 / 지형성 강설 ‥ 179

7부 앙상블의 활용
1장 / 불확실성의 크기 ‥ 186
2장 / 하나의 모델만 사용할 때 ‥ 193
3장 / 복수의 모델을 사용할 때 ‥ 205

8부 지상 일기도의 한계
1장 / 다층 분석이 필요한
2장 / 상층의 대기 흐름이 상황을
3장 / 역학적 강제력이 약한 때 ‥ 227
4장 / 대기가 불안정한 때 ‥ 230

부록 강수량 핵심 인자 ‥ 233
참고 문헌 ‥ 241

한 장의 강수 예상도가 나오기까지
강수 예상도는 인터넷에서 아무 때고 마음만 먹으면 쉽게 볼 수 있는 자료라서, 이 한 장의 그림이 나오기까지 얼마나 많은 기술과 자원과 인력이 동원되었는지 깨닫기는 쉽지 않다. 구글에서 단어나 이미지를 검색하면 검색자의 의도를 파악하여 연관된 정보를 추천해주게 되는데, 이러한 응답 과정의 배후에도 고성능 슈퍼컴퓨터와 네트워킹기술이 받쳐주고 있다. 컴퓨터가 고속 통신망에 물려있는 빅 데이터를 짧은 시간 안에 분석하여 고객의 수요를 예측한 결과다. 마찬가지로 인터넷에서 보여주는 강수 예상도의 배후에는 고속 통신망, 자료 네트워크, 그리고 슈퍼컴퓨터 기술이 자리하고 있다. 우리가 매일 보는 강수 예상도는 전
세계의 많은 과학인들이 최고의 전문성을 발휘하여 공동으로 관리하고 운영하는 첨단 기술의 집약체이기 때문에, 생산 원가가 매우 비싸다. - 27p -

태풍의 강수 구조
태풍은 주로 여름철과 가을철 우리나라에 영향을 준다. 적운 활동이 강한 지역의 수평 규모가 대략 500~1,000km 정도로서, 편서풍 파동보다 훨씬 작다. 대략 대기 중층 기류를 따라 이동한다. 통상 하루에 200~600km 속도로 이동하는데, 아열대와 중위도 사이에서 기
압계가 정체하면 하루에 50km도 못 나가기도 한다. 미국 기상청 예측 센터의 데이비드 로스 박사는 허리케인(태풍의 일종)의 강수량 중 절반 정도가 적운형 강수라고 보고 있다(Roth, 2007). 기후학적으로 태풍에 의한 강수는 중심 부근에서 강도가 가장 강하고 주변으로 가면서 로그 스케일(log scale)로 강도가 급격히 떨어진다(Simpson and Riehl, 1981). 태풍 중심 부근에서 적운형 강수 강도는 평균적으로 대략 시간당 10mm 정도고, 태풍 주변에서는 시간당 2mm 정도다. 태풍에 의한 적운형 강수량은 대체로 새벽에 가장 많고 저녁에 가장 적어지는 일변화를 보인다. 육지에서는 오후 늦게 2차 극점을 보인다는 보고도 있다. - 149p-