과학연구

우리 나라의 중부지역의 강수과정모의에 주는 미시물리도식들의 영향

 2022.5.24.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《기상수문부문에서 현대적인 기상관측설비들을 갖추어놓고 큰물예보와 기상예보를 정확히 하도록 하며 기상수문자료의 신속정확성과 과학성을 높이도록 하여야 합니다.》 (김정일선집》증보판 제 23권 331페지)

수치예보모형에 의한 강수예보의 정확도를 높이는데서 구름강수물리과정을 잘 모의하는것이 매우 중요하다.

연구에서는 세계적으로 널리 리용되고있는 일기연구와 예보모형 WRF 3.6의 미시물리도식들이 우리 나라 중부지역의 강수과정모의에 미치는 영향을 분석하였다.

연구에서 리용한 미시물리도식들은 WDM6도식, Thompson도식과 SBU-YLin도식들이며 2009년 8월 11일 0시부터 8월 12일까지 45시간 모의하였다. 배경마당은 NCEP 2.5×2.5° 재분석자료, 3/9/27km분해능의 3중삽입수평그물구역, 수직방향으로 34층, 물리적보조변수화도식의 선택을 보면 장파복사는 RRTM(빠른복사수송모형)도식, 단파복사는 Dudhia도식, 경계층은 YSU도식, 륙지면과정은 Noah Land Surface Model도식, 적운보조변수화는 1, 2구역에 대해서만 Kain-Fritsch도식을 리용하였다. 기타 도식들을 같게 취하고 미시물리보조변수화도식을 서로 다르게 선택하여 모의하였다.

연구에서 리용한 관측자료는 2009년 8월 11일 0시(평양시간)부터 8월 12일 21시까지 우리 나라의 중부지역의 29개 관측소들에서 관측된 45h루적강수량이다. 비교를 위하여 POD와 FAR, BIAS통계적성적들을 리용하였다.

분석결과는 다음과 같다.

-SBU-YLin도식이 Thompson과 WDM6도식에 비해 관측과 가장 류사한 강수량을 모의한다. 고찰한 우리 나라 중부지역 29개 관측소들에 대하여 SBU-YLin도식은 모든 강수턱값들에 대하여 POD성적이 제일 크고 FAR성적이 제일 작았다.

루적강수량
그림 1. 전체 강수과정에 대한 45h루적강수량
ㄱ) 관측, ㄴ) WDM6도식, ㄷ) Thompson도식, ㄹ) SBU-Ylin도식

-SBU-YLlin도식과 Thompson도식이 WDM6도식에 비해 수증기응결물들의 시공간분포를 잘 모의한다.

분석결과는 연구지역에서 미시물리도식들에 따라 WRF모형에 의한 강수모의결과가 차이나며 고찰한 경우에 대하여서는 SBU-YLlin도식이 강수과정을 제일 잘 모의한다는것을 보여준다.

우리의 연구결과는 잡지《Meteorology and Atmospheric Physics》(2020, 133(4): 1159-1175)에 《Effect of microphysical schemes on simulation of a rainfall process in the central parts of the Democratic People's Republic of Korea》(https://doi.org/10.1007/s00703-021-00801-5)의 제목으로 출판되였다.