기상 기후 강의 노트

2022학년도 신입생 선발 2단계 기출문제 

출처: 

https://admission.ksa.hs.kr/iphak_kor/bbs_list.php?bbsID=kor_pds

출처: Introduction to Tropical Meteorology, Ch. 2: Remote Sensing: <small>2.1 Introduction to Remote Sensing � <br/> 2.1.2 Basics of Remote Sensing by Radar and Satellite � </small><br/> 2.1.2.2 The Global Satellite Observation System (buu.ac.th)

자세한 설명은 수업시간에...

출처: Stull (1988)

이하 수업시간에...

초음파 풍향 풍속계

측정 시간 해상도: 10Hz

현재까지 난류를 직접 측정할 수 있는 유일한 도구

우리가 재활용 재품으로 다시 재활용 될 거라는 믿음으로 재활용하는 플라스틱은 사실 재활용이 아니라 동남아시아로 수출된다. 우리 일상의 분리 수거는 재활용회사가 해야 될 일을 국민에게 대신하게 하는 myth의 사기이다.
아래 링크로 꼭 시청하고 개념의 지각변동으로 18살의 분투에 최소한도라도 동참으로 화답하길 기대해 본다.

https://youtu.be/egY82rEpArw?si=tbOzAxCiPGDGgaZM

복잡한 비선형의 인생을 살아가는데 있어, 여러가지 진로와 선택지가 있겠지만, 본 글에서는 목표 지향적인 성향의 사람들을 위해서 크게 2가지 정도의 목표를 제시하고 싶다. 하나는 미국 유학, 또 다른 하나는 고위직 기술 공무원이다.

기상 기후 환경 관련 공무직 일자리는 다른 분야에 비해서 많다. 기상청, 환경부, 해양부, 그리고 그 산하의 기상연구원, 환경연구원, 해양연구원 등등이 있다.

지방 국립대를 졸업하고도 대한민국 사회에서 평범한 직장을 가지고 롱런하기가 어려운 현실이다. 서울대를 졸업해도 어렵다. 대한민국의 산업구조와 생태계가 그리 선진국스럽가 않아, 노동자의 수요 밴드대는 좁고 공급의 밴드는 넓지만 결국 적당한 일자리는 지속적으로 줄어들고 있기 때문이다.
이런 시대에, 먼저 살아본 블로거는 크게 두가지 방향을 추천한다. 
첫째, 미국 유학을 권한다. 
수업시간에도 자주 언급했지만, 이공계 석박사는 full-scholarship 으로만 유학을 갈 수 있다. 학비는 물론 월급도 준다. 미국도 이공계 인력이 부족해서 과학기술 인력을 수입한다. 우리나라는 머리 좋은 사람들은 많지만 역사와 경제 및 사회 정치 시스템이 우수한 인재를 받쳐주는 구조가 아니다. 미국은 머리 좋은 사람들이 와서 그 나라를 위해서 많은 것을 할 수 있도록 시스템화 되어 있다. 그것이 세계 최강대국의 지속적인 발전 원동력이다. 여차하면, 그 땅에 눌러살아도 된다. 아니,처음부터 이민간다는 마음으로 떠나길 바란다. 
 
둘째, 공무원을 추천한다. 
외국에 나가 살 자신이 없으면, 대한민국에서 가장 무난하게 살 수 있는 직업은 공무원이다. 누구나 평범한 삶을 꿈꾼다. 각자의 평범한 삶에 대한 이미지는 다르겠지만, 매체 광고에서 주로 보여주는 것은 단란하고 행복한 4인 가족에 피아노가 집에 한 대쯤 있고, 온 가족이 저녁을 같이 먹고 여가도 즐기는 마케팅 이미지이다. 평범하게 느껴지지만, 이 평범함을 누리기가 여간 힘든 것이 아니다. 관계와 심리는 논외로 하고, 경제적인 안정이 기본적으로 뒷받침해 줘야 한다. 그러기 위해서는 직업의 불안정도가 낮아야 된다. 한국사회는 그러하지 못하다. 
미국은 고용 유연성이 높다. 이것은 해고가 쉽다는 의미가 아니라, 해고도 쉽고 이직도 경력 연장도 쉽다는 의미이다. 한국사회는 유연성이 떨어지는데, 이것은 단지 노조의 저항으로 인한 해고가 어렵다는 말이 아니다. 해고되면 그 다음 갈 곳이 없다는 말이다. 그래서, 목숨 걸로 투쟁하는 것이다. (귀족 노조 등의 부작용은 또 논외로 하자.)
그래서, 공무원을 추천한다. 그것도 웬만하면 5급 고위직 공무원부터 하기를 추천한다. 
 
 
미국에서 학위까지 받아온 블로거는 왜 한국 학부생들에게 공무원을 추천하는가? 
 
1. 일자리 감소
대한민국이 저성장 시대에 접어들면서, 다양한 일자리가 감소하고 있다. 4차산업혁명시대라서 다양한 일자리가 발견될 것이라고 많은 사람들이 주장하지만, 4차산업혁명은 3차 산업혁명으로 인한 사무자동화에 공장 자동화 까지 더해지면서 어중간한 일자리가 다 사라지는 세상이다. 창의적인 직업군이라 해봐야 IT업계 정도인데, 이 분야도 체질에 맞지 않은 사람들이 많다. 
 
2. 정년보장 
아무리 연봉 높은 IT업체에 취직한 들 사오십세에 퇴직하면, 이 후가 힘들다. 젋은 때 많이 버는 굵고 짧게 사는 삶의 방식도 있지만, 길고 가늘게 사는 방식을 선호하는 사람들도 있다. 불안한 시대일 수록 후자가 선호된다. 
 
가능하면, 5급 공무원 부터 시작하길 권한다. 왜냐하면, 
1. 월급차이
1호봉 월급으로 단순 비교하면, 5급은 9급 월급의 50%를 더 받는다. 
2. 진급속도
연구직의 경우, 석사마치고 연구사(7급)으로 들어가면, 5급되는데 약 15년 이상 걸린다. 졸업한 선배들을 대상으로 한 통계이다. 젊은 날 2~4년 정도 열심히 해서 5급을 도전해 보라. 실패해서 7급으로 간다해도 쌓은 이론적 실력이 다른 동기에 비해 월등히 낫다. 
3. 수당차이
월급이 몇 십만원 차이 나지 않는다고 느낄 수 있지만, 해를 거듭할 수록 수당에서 차이가 많이 벌어진다. 
4. 사회적 지위
공무원이 공무원이지 무슨 사회적 지위차이가 있냐라고 반문할 수 있지만, 5급이 은퇴할 쯤 3~4급의 급수를 가지고 사회에 나온다면, 초빙하는 곳이 많다. 로비와 네트워크를 확산하고 싶은 기업들은 기본이고, 경험과 노하우를 듣기 위한 초청강연도 기다리고 있다. 파트타임으로 실무 경험을 대학에서 강의할 수 있는 기회도 있다.
 
조금 더 자세한 이야기는 수업시간에 기회를 찾아보자.
 
 
 

장마전선의 분석시기

장마전선은 5월 초 이후부터 분석하는 것이 적절하다. Han and Byun(2006)과 Tian and Yasunari (1998)는 3월과 4월에 하층대기의 북태평양 고기압이 북서태평양(중심이 20°N 부근)에 위치하나 중층대기 이상에서는 뚜렷하지 않음을 제시했다. 4월까지 하층대기에서 북태평양 고기압의 북쪽은 차가운 공기가 지배하면서 경압파동이 매우 강한 지역임을 지적했다.
따라서, 5월 초 이후에 일본 오키나와섬 부근(평년 장마시작시기: 5월 8일경, 일본기상청)에 동서로 긴 띠 형태의 구름이 위성영상에서 탐지될 때, 정체전선을 분석하는 것이 적절하다. 평균적으로 동아시아 여름 우기와 관련된 활발한 대류가 나타나는 정체전선은 5월 말 이후에 동중국해상에 나타난다(Wang and Lin 2002). 5월은 동중국해상에 정체전선이 존재하더라도 지속시간이 길지 않다. 왜냐하면, 발달한 저기압의 한랭전선 후면으로 차가운 공기가 수시로 지나가고, 이동성 고기압의 영향을 받을 때가 많기 때문이다.

장마전선 분석

가. 장마초기 분석
아래 그림 11은 2011년 남부지방과 제주도에 장마가 시작된 6월 10일 00UTC 일기도와 위성영상이다.

장마 전선이 활성화되는 6월은 장마전선을 기준으로 남쪽은 북태평양 고기압의 세력이 강화되고 북쪽은 상층의 차가운 공기가 수시로 통과하는 경압파동 지역이기 때문에 남과 북의 기온·기압경도가 비교적 뚜렷하다. 

특히, 장마전선은 지상일기도에서 그림 11(a)와 같이 중규모 저기압 중심을 기준으로 동쪽은 남서의 
풍계에서 남동의 풍계로 바뀌는 온난전선형 전선분석 방법과 동일하게 묘화할 수 있으며, 서쪽은 북서와 
남서류 풍계의 경계에 위치하는 한랭전선형 전선분석 방법과 동일하게 묘화하면 된다.

현재 기상청에서는 지상일기도에서 관측지점의 노점온도 20℃를 녹색실선으로 구분하여 아열대 기단의 
경계로 참고하고 있으므로 장마전선은 노점온도 20℃이상 구역에서 분석하며, 앞절에서 소개한 장마분석 지침을 참고하여 전선분석의 정확도를 높일 수 있다. 그림 11(c)의 850hPa 유선분석에서 남서류의 25kts이상 하층제트지역(녹색)중 위도 30N 북쪽은 (d)의 200hPa에 50kts이상의 제트기류도 위치한다. 이 지역은 남서류의 하층제트와 서풍류의 상층제트가 교차(상·하층 제트커플링)되는 지역으로서, 온난이류 (하층에서 상층으로 갈수록 시계방향으로 풍향이 회전)와 강한 풍속과 풍향의 차이에 의한 강한 연직 바람 시어가 동반된 직접적인 열 순환에 의해 대류가 활발하게 나타난다(2011년 발행된 손에잡히는 예보기술 ‘하층제트’와 ‘호우분석·예측 가이던스’편에 자세하게 소개되었음).

(a) 지상일기도

(b) 위성영상

(c) 850hPa 유선과 25kts이상 강풍

(d) 200hPa 발산과 50kts이상 강풍

그림 11.  장마시작 시기(2011년 6월 20일 00UTC) 일기도와 위성영상

나. 장마종료기 분석
아래 그림 12는 2011년 중부지방에 장마가 종료되기 2일 전 일기도와 위성영상이다. 

장마가 종료되는 시점인 7월 중순이후는 태풍의 영향으로 풍계가 변형되거나 중국북부까지 가열에 의해 지상일기도에서 남과 북의 기온이나 풍계의 차이가 크지 않기 때문에 장마전선을 분석하기 어려운 시기이다. 장마가 종료되기 직전 상황의 일기도를 이용한 전선 분석방법에 대해 알아보자. 

지상일기도(a)를 살펴보면, 우리나라를 중심으로 장마전선이 묘화되어 있지만, 약한 바람에 의해 풍계의 변화나 전선을 묘화할 수 있는 기압계의 특징이 발견되지 않는다. 그렇지만, 위성영상(b)에서 우리나라를 중심으로 남서에서 북동쪽으로 기울어진 구름대가 보이며, 서해상에는 높게 발달한 대류형 구름대도 존재한다. 
장마전선은 200hPa 고도에서 제트기류의 입구 남쪽의 발산구역에 위치할 때 강한 대류와 함께 활성화 
된다. 850hPa 유선(c)에서 25kts 이상의 하층제트가 서해상에 위치하며, 200hPa 발산장(d)에서 75kts 
이상의 제트 중심을 기준으로 서해상은 제트 입구의 남쪽 발산구역에 위치해 있다. 따라서, 규모는 작지만 
장마전선이 활성화 될 때 나타나는 상·하층 제트커플링 형태의 연직대기구조를 보인다. 장마전선의 북쪽에 
200hPa 고도에서 75kts 이상의 강풍대의 존재는 장마전선 분석에 중요한 참고자료가 된다. 장마전선은 
북쪽의 차가운 기단과 남쪽의 따뜻한 기단의 경계에 위치하므로, 200hPa고도에 75kts 이상의 강풍이 존재 
하는 것이 일반적이다. 따라서, 대류가 활발하게 나타나는 지역을 중심으로 장마전선을 분석하되 하층 
대기의 풍계와 위성영상의 구름대를 참고하여 전선분석을 해야 한다.

(a) 지상일기도

(b) 위성영상

(c) 850hPa 유선과 25kts이상 강풍

(d) 200hPa 발산과 50kts이상 강풍

그림 12.  중부지방 장마 종료 2일 전(2011년 7월 15일 12UTC) 일기도와 위성영상

서경환 등(2011)은 아열대기단의 북상으로 장마가 종료되는 시점을 850hPa 상당온위 값에서 찾았는데, 
335K 값이 한반도 북쪽(위도 40N)까지 올라갔을 때 장마가 종료됨을 제시했다. 또한, 우리나라 부근의 
여름철 일기패턴의 특징을 이용하여 표 1과 같이 우리나라의 장마 시작과 종료일 결정방법을 제시했다.

지금까지 설명한 방법 외에도 많은 연구에서 몬순이나 우기를 찾기 위해 지역별로 850hPa 바람의 동서 성분(U), 남북성분(V)의 변화 값을 사용하고 있으며, 이 외에 OLR(Outgoing Longwave Radiation)의 240W/m2 이하의 값을 대류활동이 활발한 전선구역으로 파악하는 방법(Wang and Fan 1999, Webster and Yang 1992), 상·하층 와도의 값과 그 값의 차이를 활용한 방법(Zhang et al. 2003, Lau and Yang 
2000, Wang and Fan 1999, Huang an Yan 1999) 등이 있다.
현재 기상청에서는 우리나라 위치(위도·경도)를 고려한 장마지수를 활용하여 장마의 시작과 종료시점을 분석하고 있다. 장마지수는 상층 200hPa 고도의 장마철 특징을 반영하고 전지구모델(GDAPS) 결과를 이용해
경도 122.5~132.5E 사이의 평균값을 수식 1과 같이 계산한다. 장마지수 식의 처음 두 항은 장마의 시작을, 마지막 항은 장마의 종료를 반영하여 장마의 시작시 이론적 값이 100%에 가까워지게 된다.

그림 13은 운영 중인 장마지수와 같은시각 위성영상을 보여준다. 6월 24일 12UTC현재 장마전선은 
제주도 부근에 위치해 있으며, 장마지수는 100을 보인다. 우리나라가 장마권에 들었음을 의미한다.

그림 13.  2012년 6월 24일 12UTC에 생산된 장마지수(왼쪽)와 12UTC 위성영상(오른쪽)

 그림 14은 2011년 중부지방 장마종료일에 생산된 장마지수예측과 위성영상이다. 약화된 장마전선이 태풍의 
북상에 따라 북쪽으로 이동할 것으로 예상되었고, 장마지수도 18일부터 현저히 낮은 값으로 예상되었다.

그림 14. 2011년 7월 17일 12UTC에 생산된 장마지수(왼쪽)와 12UTC 위성영상(오른쪽)

[ 참고문헌 ]

• 기상청, 2014: 손에 잡히는 예보기술
• 기상청, 2011: 2011년 장마백서.
• 기상청, 2012: 손에 잡히는 예보기술 2012년 2월호, 일기도분석 가이던스(Ⅱ) 호우분석. 제 11호.
• 류상범, 2001: 장마의 어원과 정의에 대하여. 한국기상학회지, 11, 6-12.
• 서경환, 손준혁, 이준이, 2011: 장마의 재조명. 한국기상학회지, 21, 109-121.
• Byun, H.-R., and D.-K. Lee, 2002: Defining three rainy seasons and the hydrological summer monsoon in Korea using available 
  water resources index. J. Meteor. Soc. Japan, 80-1, 33-44.
• Han, S.-U., and B.-Y. Byun, 2006: The existence and the climatological characteristics of the spring rainy period in Korea. Int. J. 
  Climatol., 26, 637-654.
• Huang, G., and Z. W. Yan, 1999: East Asian summer monsoon circulation index and its interannual variation. Chin. Sci. Bull., 44, 421-424.
• Kajikawa, Y., and B. Wang, 2012: Interdecadal change of the South China Sea summer monsoon onset. J. Climate, 25, 3207-3218.
• Lau, K.-., and S. Yang, 2000: Dynamical and boundary forcing characteristics of regional components of the Asian summer monsoon. J. Climate, 13, 2461-2482.
• Tian, S.-F., and T. Yasunari, 1998: Climatological aspects and mechanism of spring persistent rain over central China. J. Meteor. Soc. Japan, 76, 57-71.
• Wang, B., and LinHo, 2002: Rainy season of the Asian-Pacific summer monsoon. J. Climate, 15, 386-398.
• Wang, B., and Z. Fan, 1999: Choice of south Asian summer monsoon indices. Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 629-638.
• Webster, P. J., and S. Yang, 1992: Monsoon and ENSO: selectively interactive systems. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 118, 877-926.
• Zhang, Q. Y., S. Y. Tao, and L. T. Chen, 2003: The interannual variability of East Asian summer monsoon indices and its association with the pattern of general circulation over East Asia. Acta Meteor. Sin., 61, 559-568.
• Zhou, W., AND J. C. L. Chan, 2005: Interseasonal oscillations and the South China Sea summer monsoon onset. Int. J. Climatol., 25, 
  1585-1609.