본 연구에서는 한반도의 폭염에 대해 기후학적 특성 및 연간변동성 메 커니즘에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 일 최고기온이 33℃이상인 날을 폭염으로 정의하고, 폭염 시작일은 해당연도의 첫 폭염일, 최고기온 은 연최고기온, 폭염 마지막일은 해당연도의 마지막 폭염일, 폭염일수는 폭염이 발생한 날의 합으로 정의하였다. 1973 ~ 2017년까지의 45년 자료와 전국의 ASOS 55개(내륙지역 31개, 해안지역 24개) 지점을 통해 위도 및 경도에 따른 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일, 폭염일수의 관계를 나 타내었다. 추가적으로 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일, 폭염일수의 기후 값에 대한 지역 분포 또한 나타내었으며, 그 결과에 대한 원인을 푄 현상에 의한 영향으로 생각하여 상대습도, 강수량, 850hPa의 지위고도를 폭염변수들과 비교·분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
위도에 따른 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일, 폭염일수의 관계 중 폭염 시작일 및 최고기온은 위도가 올라갈수록 폭염 시작일이 빨라지며, 연 최고기온은 더 높게 나타났다. 이는 남쪽지방일수록 따뜻하다는 일반적 인 생각과 상반된 결과를 보였으며, 내륙지방과 해안지방으로 나누었을 때 내륙지방은 위도가 올라갈수록 폭염시작일이 느려지며, 연 최고기온은 감 소하는 경향을 보였고, 해안지방은 여전히 위도가 올라갈수록 폭염 시작일 이 빨라지며, 연 최고기온은 증가하는 경향을 보였다. 주로 태백산맥과 소 맥산맥 동쪽에 위치한 해안도시에 의해 이런 경향성을 유지함을 볼 수 있 었다. 폭염 마지막일은 위도가 올라갈수록 폭염 마지막일이 빨라지며, 폭 염일수는 증가하는 경향을 보인다. 내륙지역과 해안지역으로 나누었을 때 폭염 마지막일은 내륙지방일수록 위도의 영향이 더 강하였고, 그 원인은 해안지역은 해양의 영향으로 인해, 즉 해양과 내륙간의 비열차로 인해 해 양지역이 위도에 따른 영향이 상대적으로 약한 것으로 여겨진다. 폭염일수 는 내륙지역의 경우 위도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 해 양지역은 위도가 증가함에 따라 미세하게 증가하는 것을 볼 수 있으며, 그 원인은 동해안에 인접한 도시의 영향으로 보인다.
경도에 따른 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일, 폭염일수의 관계 중 폭염 시작일, 최고기온 및 폭염일수는 경도가 높아질수록 폭염 시작일은 빨라지고, 최고기온은 증가하며 폭염일수 또한 증가하는 경향을 보인다.
폭염 마지막일은 경도와는 무관한 경향을 보이며 앞에서도 언급하였듯이 위도에 좀 더 의존적임을 알 수 있다. 이 또한 위도와 마찬가지로 내륙지 역과 해양지역으로 나누어서 재분석을 하였다. 폭염시작일, 최고기온, 폭염 마지막일, 폭염일수는 위도와 달리 내륙 및 해안 지역 사이에 차이가 없음 을 알 수 있다. 그리고 폭염 시작일, 최고기온, 폭염일수는 경도에 매우 의 존적이라 할 수 있으며, 여름철 주풍대가 남서풍인 것을 고려하면 푄 현상 에 의한 것으로 추정된다.
그 다음으로는 폭염 변수들에 대한 기후 값을 지역적 분포로 나타내었 으며, 태백산맥과 소백산맥 기준으로 동쪽지역은 폭염 시작일이 빠르며, 최고기온은 높고 동쪽지역과 서쪽지역에 대한 폭염 시작일과 최고기온의 차이가 통계적으로 유의하게 다름을 나타내었다. 폭염 마지막일은 남쪽지 역 일수록 늦게 끝났고, 이것은 폭염 마지막일이 위도에 굉장히 의존적이 었던 것과 일맥상통한 의미를 가진다. 폭염 일수는 산맥의 동쪽지역이 서 쪽지역에 비해 폭염 일수가 적었으며 그 차이 또한 통계적으로 유의미하 게 나타났다.
앞선 분석 결과들을 보았을 때 이러한 결과가 나오는 이유를 본 연구에 서는 푄 현상의 영향으로 인한 것으로 고려하고, 그에 따라 푄 현상과 관 련된 지표 및 대기장 특성 분석을 위해 폭염 시작일, 연 최고기온, 폭염 마지막일에 해당하는 각 기간 동안을 새롭게 정의하여 해당기간 동안의 평균장을 사용하였다. 폭염 시작일 기간은 6월 29일 ~ 7월 21일, 최고기온 기간은 7월 23일 ~ 8월 12일, 폭염 마지막일 기간은 8월 7일 ~ 8월 28일에 해당한다. 이 기간들에 해당하는 지표 및 대기장의 특성을 이용하여 폭염 변수들에 대한 푄 현상 가능성을 분석 하였으며, 폭염 변수들과 습도, 강 수량 850hPa에 대한 대기장을 각각 분석하였다.
폭염 시작일 기간에 대한 습도와 강수량 분석은 태백산맥과 소백산맥 서쪽이 동쪽에 비해 상대습도와 강수량이 높았으며, 실제 산맥 동쪽지역과
서쪽지역의 상대습도, 강수량은 통계적으로 유의하게 다름을 보였다. 이는 푄 현상의 가능성을 보여주는 결과이다. 또한 폭염 시작일 기간에 대한 850hPa 지위고도는 실제로 해당기간에 한반도에 서풍이 매우 우세함을 볼 수 있으며, 이것 또한 푄 현상 발생 가능성을 뒷받침 한다.
최고기온일 기간에 대한 습도와 강수량 분석은 폭염 시작일과 유사하게 산맥 서쪽지역이 동쪽지역보다 습도와 강수량이 높았다. 다만 강수량의 경 우 통계적으로 유의하진 않으나 내륙지역만 비교할 경우 통계적으로 유의 하게 달랐다. 즉, 최고기온일 동안에도 푄 현상의 발생 가능성을 보여준다.
또한 최고기온일 기간에 대한 850hPa 지위고도는 실제로 해당기간 내에 한반도에 남서풍 계열이 우세함을 보이며, 이것 또한 푄 현상 발생 가능성 을 뒷받침한다고 할 수 있다.
폭염 마지막일 기간에 대한 습도와 강수량 분석은 산맥 서쪽지역과 동 쪽지역이 습도 차이는 발생하지만, 강수량은 큰 차이가 나타나지 않았으 며, 850hPa 지위고도의 주풍대 역시 남풍으로 푄 현상과 무관하였다.
추가적으로 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일에 대한 연간 변동성 과 그 변동원인에 대한 분석을 수행하였다. 사용된 모든 폭염 관련 변수들 에서 장기 변동성이 소폭 증가하는 추세는 있지만 뚜렷하게 보이지는 않 으며, 장기 변동성 보다는 경년변동성이 우세하게 나타났다.
이러한 폭염 관련 변수들의 연간 변동성과 그 메커니즘을 분석하였으며, 그 첫 번째 방법으로는 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일과 850hPa 지위고도에 대해 회귀분석을 실시하였다. 폭염 시작일이 늦어질수록 저위 도 지역에 고기압이 형성되며, 중위도 상공에는 저기압이 발달함을 알 수 있다. 이는 폭염 시작일이 늦어질수록 해들리 순환이 약해진다는 것을 의 미한다. 최고기온이 높아질수록 한반도 상공에 고기압이 발달하며, 폭염 마지막일은 종료일이 늦어질수록 해들리 순환l이 강화되며 한반도 상공에 는 고기압이 발달하는 것을 볼 수 있다. 즉 한반도 상공의 기압 배치에 따 라 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일이 영향 받음을 나타낸다.
두 번째 방법으로는 폭염 시작일, 최고기온, 폭염 마지막일과 해수면 온 도의 회귀분석을 실시하였으며 폭염 시작일이 느려질 때는 라니냐 유사
형태가 보이며, 마찬가지로 폭염 마지막일이 느려질 때도 라니냐의 형태가 보인다. 즉 폭염 시작일과 폭염 마지막일이 라니냐 유사형태가 나타난다는 것을 고려하면 폭염 시작일이 느린 해에는 폭염 마지막일도 느린 것으로 판단된다. 최고기온이 높아질수록 폭염이 심했던 2018년도 여름과 유사하 게 열대 서태평양의 해수면 온도가 매우 높게 나는 특성이 나타나며 이에 따라 해들리 순환이 강화될 수 있음을 유추할 수 있다.
한반도의 폭염에 대한 지역적 피해와 인간의 건강과 관련된 피해 등, 그 리고 인간의 기후변화적응 측면에서 폭염의 기후적 분포는 매우 중요한 정보로 여기지기 때문에 한반도 폭염에 대한 기후적 분석은 필요하다고 보며 본 연구에 대한 결과를 토대로 폭염의 피해 예측 및 기후변화적응 측면의 연구에 활용 할 수 있을 것으로 생각된다.
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