1. 서론
동아시아 몬순지역에 속해있는 우리나라의 경우 우기인 여름철에 충분한 양의 물을 담수해 놓지 못 한다면 이듬해 여지없이 가뭄의 고통을 감내해야한 다. 따라서 장마는 우리가 물을 저장할 수 있는 아주 소중한 기간임과 동시에 너무 많은 물로 인한 홍수 피해를 온몸으로 견뎌내어야 하는 고통의 기간이기 도 하다. 2017년 장마가 시작되기 전, 즉 6월 말까 지만 해도 우리는 조심스럽게 마른장마를 전망하기 도 하였다. 사실 지난 5년간, 우리나라는 장마기간 동안 평년수준에도 미치지 못하는 강수량으로 인하 여 심각한 가뭄피해가 있었다. 하지만 올해의 경우 장마기간이 길었을 뿐만 아니라 비교적 많은 양의 강수가 발생한 것으로 평가되고 있다. 그렇다면 우 리나라에 얼마나 많은 강수가 발생하였는지, 왜 이 러한 기상특성이 발생하였는지에 대하여 살펴보고 향후 강수의 발생을 전망해 보고자 한다.
2. 2017년 장마 평가
본 고에서는 기상청의 종관기상관측소(ASOS)의 일 강수자료를 활용하여 장마를 평가하고자 하였다.
각 관측소의 중요도와 공간적 위치를 고려하여 18개 의 관측소를 선택하였고 1973년부터 2017년 8월까 지 약 45년 동안의 장마기간을 포함하였다. 선택된 기상관측소 위치는 그림 1(a)와 같으며 춘천, 강릉, 서울, 인천, 원주, 충주, 서산, 울진, 대전, 대구, 전 주, 울산, 광주, 부산, 목포, 여수, 영주, 거창 관측 소를 포함한다. 여기에서 장마기간의 강수량에 대하 여 1973-2016년 동안 6-8월 강수량과 2017년 6-8 월의 강수량을 분리하여 비교하였다. 1973-2016년 동안 6-8월의 총강수량 평균은 약 671mm, 표준편 차 약 88mm로 산정되었으며, 2017년 6-8월의 총 강수량은 약 598mm, 표준편차는 약 225mm으로 산정되었다. 즉, 올해 장마기간 6-8월에는 평년에 미치는 못하는 강수량을 기록하였다. 여기에서 평년 과 비교하여 2017년에는 표준편차가 상당히 큰 것 으로 나타났는데 그림 1(b)에서와 같이 중북부 지방 에는 많은 강수가 발생하였지만 남부 지방에는 상당 히 적은 양의 강수가 발생하였던 것으로 나타났다.
2017년 장마 평가와 전망
김 수 전 인하대학교
사회인프라공학과 조교수 sk325@inha.ac.kr
장마기간(6-8월) 강수의 발생을 시계열로 분석하 면 2011년 이후에는 6월 강수량이 현저히 적었음을 확인하였다. 그리고 2017년의 총강수량은 분명 최 근 4년간 보다는 큰 강수량이었지만 대상기간 총 45 개년 중 32번째에 해당하는 적은 강수량이었다(그 림 2 참고). 하지만 강수의 공간적 분포특성을 변동 계수를 통하여 연별로 확인한 결과 45개년 중 3번째 로 강수의 공간적 편차가 상당히 큰 해였던 것으로 평가되었다(그림 3 참고).
한반도 주변에 대한 대기 및 해수의 분포특성 은 우리나라에 발생한 강수의 특성을 이해하는 데 큰 도움이 된다. 여기에서는 NOAA(National Oceanic and Atmosphere Administration in the US, 미해양대기관리처)의 NCEP/NCAR Reanalysis (Kalnay, et al., 1996) 자료를 활용하 였다. 2017년 6월-8월의 850 hpa 압력고도에 대 한 Geopotential height, Zonal wind, Meridional wind의 월간 대기관측자료를 수집하였다(2.5°×
2.5° 격자). 그리고 NOAA 해수면 온도의 아노말리
(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA) 자 료(Reynolds, et al., 2002)도 함께 수집하였다(0.5°
×0.5° 격자). 본 자료를 통하여 한반도 주변에 대한 월별 대기의 특성을 살펴보면(그림 4 참고) 장마기 간 동안의 전형적인 Geopotential height의 분포특 성을 확인할 수 있다. 우리나라의 경우 북태평양 고 기압(붉은색)이 발달하면서 본격적인 장마가 시작 되는데 6월에는 그 영향이 미미하였던 것으로 판단 된다. 그리고 실제 올해 6월의 강수량은 평년보다도 적었다. 하지만 7월의 경우에는 북태평양 고기압이 우리나라 남부지역에 걸쳐있었을 뿐만아니라 그 경 계를 따라 상당히 크기가 큰 바람장이 한반도를 중 심으로 지나쳐가는 것을 확인 할 수 있다. 따라서 이 경계 부근에서 강수가 집중적으로 발생하였고 상대 적으로 남부지방은 북태평양 고기압의 영향권 내에 서 강수량이 극히 적게 발생하였던 것으로 추정되었 다. 특히 6-8월, 한반도 해수온도의 아노말리 분포 를 살펴보면 제주도 부근의 남서해 온도는 평년보다 약 2-3℃ 높았다(그림 4(d) 참고). 이에 따라 다량 (a) 1973-2016년
그림 1. 6-8월 총강수량의 공간적 분포
(b) 2017년
의 수증기가 한반도로 유입되는 특성이 있었던 것 으로 추정된다. 이는 올해 7월 16일 청주지역, 7월 23일 인천지역의 호우피해에 큰 영향을 주었을 것 이다. 8월에는 7월 보다는 상대적으로 적은 영향을 받았던 것으로 판단되지만 따뜻해진 남서해의 바 다에서 따뜻한 수증기의 지속적인 유입은 한반도 중부 지역에 강우를 집중하게 하는 역할을 하였을 것이다.
3. 2017년 장마 이후 전망
전 세계를 대상으로 기후관측 자료 및 각 기후연 구소들의 기후자료를 수집하여 통합적으로 관리하 고 있는 IRI (International Research Institute for
Climate and Society in the US)에서는 기후예측 자료를 매월 업데이트하여 제공하고 있다. IRI는 웹 사이트(http://iri.columbia.edu/our-expertise/
climate/forecasts/seasonal-climate-forecasts/) 를 통하여 선행 예측기간 약 4-7개월에 대한 GCM 모형들의 앙상블 기후예측결과를 제공한다. 그림 5 는 2017년 8월에 발표한 강수의 예측 확률분포를 공 간적으로 보여주고 있다. 멀티-모형은 ECHAM4.5, CCM3.6, COLA, GFDL을 이용한 예측결과를 통 합하여 활용하는데 그림 5와 같이 참조기간 1981- 2010을 기준으로 3개의 분위로 구분하고 평년 (Normal) 보다 많고 적음, 또는 높고 낮음에 대한 예측결과를 확률적으로 표현한다. IRI의 예측결과에 의하면 2017년 9월-2018년 1월의 예측결과에서 우 리나라에는 평년수준의 강수량이 발생할 것으로 보 그림 2. 6-8월의 강수량 시계열 및 주요 연별 순위(2017년 32위)
그림 3. 대상관측소들에 대한 6-8월의 강수량의 연별 변동계수(2017년 3위)
인다. 하지만 11월 이후에 중국과 일본을 포함한 한 반도 주변국들에서 평년보다 적은 강수가 발생할 것 으로 예측하고 있어 향후 예측결과를 지속적으로 모 니터링 할 필요가 있다.
우리나라의 경우 9월과 10월은 태풍의 영향을 받 을 수 있는 시기이다. 앞서 언급한 IRI 계절 예측모 형은 태풍의 영향을 고려하지 못한다는 문제가 있 다. 현재(9월) 한반도 주변 뿐만 아니라 서태평양 지 역의 수온은 평년보다 높다(그림 6 참고, NOAA, PSD, https://www.esrl.noaa.gov/psd/map/
clim/sst.shtml). 이러한 조건하에서 태풍이 발생한 다면 해수로부터 많은 에너지를 얻는 태풍의 위력이 더욱 강해질 것임은 자명하다. 따라서 9월 이후에 강수의 전망은 태풍에 의하여 큰 영향을 받을 수 있 으며, 강수예측 또는 전망에 대한 결과는 그 불확실 성은 더욱 커질 수 있다.
4. 맺음말
지난 6월, 우리는 가뭄의 허덕임 속에서 장마가 빨 리 시작하기를 기대함과 동시에 조심스럽게 마른장 마를 예상한 바 있다. 어떤 이는 마른장마를 이야기 한 우리에게 핀잔을 줄 수도 있을 것이다. 하지만 그 러함에도 가뭄기에 더욱 극심한 가뭄을 이야기하고 홍수기에 더욱 극심한 홍수를 이야기 하는 것이 우리 의 사명이 아닐까 생각해 본다. 그것이 국민적 혼란 을 가중하고 사회를 동요 시키는 일이 아니라면 기꺼 이 문제를 꺼내어 놓고 발생 가능한 문제에 대하여 함께 고민하고 준비를 하는 것이 타당하다. 비록 그 준비가 곧 쓸모없는 일이 되어 버릴지라도 끊임없이 우리는 아직까지 우리가 경험하지 못한 상황을 상정 하고 이에 적극적으로 대비를 할 때, 물로 삶을 풍요 롭게 하는 세상을 만들 수 있을 것으로 기대한다.
(a) 6월 대기 패턴
(c) 8월 대기 패턴
그림 4. 2017년 한반도 주변의 대기 및 해수의 패턴
(b) 7월 대기 패턴
(d) 6-8월 해수 패턴
(a) 9-11월 예측
그림 6. Global Daily SST Anomaly (issued Sep. 10, 2017) 그림 5. IRI 멀티모델 확률기반 강수 예측결과 (2017년, 8월)
(b) 11-1월 예측
참고문헌
Kalnay, E., M. Kanamitsu, R. Kistler, W. Collins, D. Deaven, L. Gandin, M.
Iredell, S. Saha, G. White, J. Woollen, Y. Zhu, A. Leetmaa, B. Reynolds, M.
Chelliah, W. Ebisuzaki, W. Higgins, J. Janowiak, K. C. Mo, C. Ropelewski, J.
Wang, R. Jenne, and D. Joseph. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project.
Bulletin of the American Meteorological Society, March, 1996
Reynolds, R.W., N.A. Rayner, T.M. Smith, D.C. Stokes, and W. Wang, 2002: An Improved In Situ and Satellite SST Analysis for Climate. J. Climate, 15, 1609-1625.
