장기예보

장기예보

장기예보는 단기예보와 어떻게 다르며, 상세한 예보를 발표할 수는 없을까?
기상청의 예보는 기간에 따라 6시간 이내의 초단기 예보, 3일 이내의 단기 예보, 10일 이내의 중기 예보, 11일 이상의 기간에 대한 장기예보와 기후전망 정보로 나눌 수 있다.
단기예보는 기온, 강수, 하늘 상태 등 12개 기상 요소의 3일 이내 예보를 3시간 간격으로 발표하는데 비해, 장기예보는 가까운 미래가 아닌 먼 미래의 날씨를 예상하는 것으로, 일정기간의 평균상태를 평년과 비교해 높음(많음)/비슷/낮음(적음)의 형태로 예보한다.
장기예보는 다양한 기후시스템의 복잡한 상호작용에 대한 불완전한 이해로 인해 단기예보에 비해 불확실성이 크므로, 발생 가능성에 대해 확률 정보를 제공한다.

<장기예보의 의의와 한계>

기후변화연관어
기후예측
1개월과 3개월 전망
기후 전망
확률장기예보
기후예측의 불확실성과 한계

기후예측

- 장기예보(1개월, 3개월 전망)와 기후전망을 포함한 포괄적인 의미이다.

예보종류		내용
초단기예보		기온, 강수, 낙뢰 등 기상 요소의 현재 실황부터 6시간 이내 예보를 1시간 간격으로 발표
단기(동네)예보		기온, 강수, 하늘 상태 등 12개 기상 요소의 3일 이내 예보를 3시간 간격으로 발표
중기예보		향후 10일까지의 날씨, 기온, 강수확률을 오전, 오후로 나누어(8~10일은 하루 단위) 매일 2회 발표
장기예보	1개월 전망	1개월 전망은 11일 이후부터 4주까지의 기온과 강수량을 주별로 나누어 매주 목요일 발표
	3개월 전망	3개월 전망은 다음 월부터 3개월 동안의 기온과 강수량을 월별로 나누어 매월 23일경 발표
기후전망	계절기후전망	계절 기후전망은 다음다음 계절의 기온, 강수량, 엘니뇨/라니냐 전망을 연 4회 발표
	연 기후전망	연 기후전망은 다음 해에 대한 기온, 강수량 전망을 1년에 한번 발표

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장기예보

- 일정기간의 평균상태를 평년과 비교해 높음(많음)/비슷/낮음(적음)의 형태로 예보
- 기상청은 1973년 6월부터 월간예보 서비스를 공식적으로 시작하였으며, 1999년 이전까지는 통계적인 방법으로 장기예보를 생산했으나, 이후부터는 전지구 역학모델을 운영하면서 기존의 통계모델과 함께 장기예보를 시행하고 있다.

1개월 전망과 3개월 전망

- 1개월 전망(one-month outlook)은 주별 평균기온과 강수량에 대해, 3개월 전망(three-month outlook)은 월별 평균기온과 강수량에 대해, 평년(1981～2010년)값과 비교해 3분위(평년보다 높을/많을 확률, 비슷할 확률, 낮을/적을 확률)로 구분해 발생 가능성을 확률로 발표한다.

기후전망

- 계절 기후전망은 다음다음 계절의 기온, 강수량, 엘니뇨/라니냐 전망을 연 4회 발표
- 연 기후전망은 다음 해에 대한 기온, 강수량 전망을 1년에 한 번 발표한다.

확률장기예보

- 장기예보를 확률로 나타낸 것으로 미래 날씨의 평균 상태(기후)를 단정적 예보 방법이 아니라 발생 가능성에 대한 확률로 예보하는 방법이다.

<확률예보 예시>

기후예측의 불확실성과 한계

- 미래에 발생할 이상기후 현상에 대한 정확한 예보는 오늘날 기후예측 기술의 급속한 발전에도 불구하고 사실상 불가능하다.
- 이는, 기후예측은 모델 내에서 초기 상태의 작은 오차가 시간이 지남에 따라 기하급수적으로 커지기 때문이다.
- 따라서 비교적 긴 시간 동안 대기와 상호 작용하는 해양, 해빙, 육빙, 지면상태 등을 고려하여 일정 기간 날씨의 평균상태를 예보하게 된다.

<초기자료와 모델의 불확실성>

장기예보 운영

- 장기예보와 기후전망에서 기온의 경우에는, 평년과의 편차(Anomaly)를 이용하여 [평년보다 높음, 비슷, 낮음]의 3분위에 대한 확률로 구분하고, 강수량의 경우에는, 퍼센타일(Percentile, %)을 이용하여 [평년보다 많음, 비슷, 적음]에 대한 확률로 구분하여 발표하고 있다.
- 평년에 대한 충분한 이해를 토대로 편차(anomaly) 분석을 진행해야 한다.
- 평균장이 대기의 흐름 자체를 보여주는 큰 값을 가지는 반면에, 편차(anomaly)는 평균장에 비해 값은 매우 작으나, 편차(anomaly) 패턴을 분석하여 예보한다.

평년

- 정해진 기간에 대해 표준으로 인식되는 기상요소의 평균값을 말한다. 기상청의 기후통계지침에 의하면 ‘평년값(Normals)’은 서기 연도의 끝자리 숫자가 1인 해부터 시작하여 연속된 30년간에 대해 산출한 누년평균값을 표준으로 한다. 다만 이용 가능한 자료가 30년 미만 10년 이상 되는 기간 평균값에 대해서도 평년값에 준하여 사용할 수 있다고 정의되어 있다.
- ‘기후표준평년값(Climatological Standard Normals)‘은 고정된 30년간 관측한 기후학적 자료의 평균값으로 1931~1960년, 1961~1990년, 1991~2020년 등과 같이 고정된 30년간의 누년평균값을 말하며 30년마다 산출한다. 현재 기상청에서는 1981~2010년의 30년 평균값을 평년값으로 사용하고 있으나, 2021년이 되면 1991~2020년 자료로 바뀌게 된다.

<서울의 평년값(1981∼2010)>

요소	1월	2월	3월	4월	5월	6월	7월	8월	9월	10월	11월	12월
평균기온(°C)	-2.4	0.4	5.7	12.5	17.8	22.2	2439	25.7	21.2	14.8	7.2	0.4
최고기온(°C)	1.5	4.7	10.4	17.8	23	27.1	28.6	29.6	25.8	19.8	11.6	4.3
최저기온(°C)	-5.9	-3.4	1.6	7.8	13.2	18.2	21.9	22.4	17.2	10.3	3.2	-3.2
강수량(mm)	20.8	25	47.2	64.5	105.9	133.2	394.7	364.2	169.3	51.8	52.5	21.5

편차

- 주어진 변수에 특정 시점의 값에서 같은 기간 평년에 해당하는 값을 뺀 값으로 정의
- 장기예보에서 대부분의 변수는 편차(Anomaly)로 분석하거나 강수량의 경우는 평년 대비 비율(평년비, %)로 분석한다.

퍼센타일(percentile)

- 일정 기간 내에 발생한 기상요소 값(기온, 강수량 등)을 오름차순으로 나열하여 100등분 하였을 때, 해당 값이 몇 번째인지를 나타내는 백분위수

이상기후

- 기온, 강수량 등의 기후요소가 평년(1981~2010년)에 비해 현저히 높거나 낮은 수치를 나타내는 극한 현상으로써, 90퍼센타일 초과 또는 10퍼센타일 미만 범위를 적용한다.