기상모델 평가 - 最近濟州地域에서 觀測된 極甚한 黃砂事例特性分析 및 數値模擬

WRF 모델 평가를 위해서 기상요소(기온, 풍속)의 관측값과 모델값을 비교를 하였다(Fig. 12). 일반적으로 기온은 낮 시간에 높아지고 밤 시간에 낮아지는 패 턴을 보이는데, 본 연구의 황사 사례일과 그 전·후일의 경우 이와는 다른 패턴을 보이고 모델값 또한 이러한 패턴을 잘 묘사하는 것으로 보인다(Fig. 12(a)). 전반 적으로 모델값이 관측값에 비해 약간 낮게 나타났고 특히 제주지방기상청(JRMA, Jeju Regional Meteorology Administration)에서 그 특징이 뚜렷하였다. Fig.

12(b)에서 나타내는 풍속은 대부분의 관측지점이 바닷가에 위치하여 전반적으로 높은 수치를 보이며, 모델값은 대부분의 지점에서 과대모의 하는 경향을 보였다.

이와 같은 특징은 주로 JRMA나 성산지점(Seongsan)에서 크게 나타났다.

정량적인 WRF 모델 결과 평가를 위해 통계분석을 실시하였고, 본 연구에서는 RMSE, MB 그리고 IOA를 활용하였다(Table 5). RMSE는 관측값과 모델값의 편

구분하여 보여주기 때문에 모델값이 과대모의하는지 과소모의하는지 평가하는 척도가 되기도 한다. IOA의 경우 관측값과 모델값 수치의 일치도가 어느 정도인 지 나타내며 0∼1까지의 값에서 1에 가까울수록 두 요소의 값이 유사하다는 것 을 말한다(Kim, 2013). 기온부터 살펴보면 RMSE는 대부분 2∼3℃ 수준으로 나타 났으나 서귀포(Seogwipo) 지점의 경우 약 5℃ 정도로 비교적 높게 나타났다. MB 는 RMSE와 마찬가지로 서귀포 지점에서 가장 큰 편차(약 -5℃)를 보였고 모든 수치가 음의 값을 보이므로 시계열과 함께 비교한 결과 모델값이 모두 과소모의 하는 것으로 나타났다. IOA는 서귀포 지점의 약 0.7을 제외하고는 모두 0.8, 0.9 정도의 높은 값을 나타내 관측값과 모델값 사이의 일치도가 높은 것을 알 수 있 다. 풍속을 살펴보면, RMSE는 전반적으로 2∼4 m/s 정도의 값을 보이는데 특히 성산과 아라 지점에서 각각 약 6 m/s와 8 m/s의 높은 수치를 보였다. MB는 RMSE의 특징과 유사하게 성산과 아라(Ara) 지점에서 높은 편차를 보이고 고산 (Gosan)을 제외한 모든 값이 양의 값을 보여 전반적으로 과대모의 했다고 할 수 있다. IOA는 고산의 경우 0.9로 높은 일치율을 보이고 아라의 경우 0.3의 낮은 일치율을 보여 전체적으로 약 0.3∼0.9까지의 다양한 값을 나타냈다. 모든 지점 (Total)을 비교했을 때 기온, 풍속 모두 RMSE, MB 등 편차는 비교적 크나 IOA 의 경우 높은 수치(기온 약 0.9, 풍속 약 0.7)를 보이기 때문에 기상모델링의 결 과는 황사수송과정 및 특성 수치모의(CMAQ 모델링)를 수행하기에 대체적으로 합리적이라고 사료된다.

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