과학연구

평양지역에서 도시열섬효과평가

 2021.10.11.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《지구온난화의 영향은 우리 나라에도 미치고있습니다.》 (김정일선집》 증보판 제23권 323페지)

우리 나라에서도 최근 수십년간 년평균온도가 급격히 상승하고있으며 특히 평양시를 비롯한 도시지역들에서 대기온도의 상승과 대기습도의 하강과 같은 도시열섬효과가 관측되고있다. 이러한 열섬효과를 정확히 평가하는것은 연구지역의 기후변화를 평가함에 있어서 기온상승의 과대평가를 극복하고 기후변동과 그 예측연구에서 보다 객관적이며 과학적인 연구결과를 얻는데서 매우 중요하다.

연구에서는 최근 수십년간(1961~2019년) 평양시지역에서의 열섬효과가 기온변화에 미치는 영향을 분석하였다.

연구에서 리용한 자료는 1961~2019년기간 평양시와 주변의 13개 기상관측지점들에서의 일별기온, 바람관측자료와 함께 Landsat TM위성화상자료들이다.

열섬효과평가에서 기본은 고찰하는 기상관측지점들을 열섬지역관측소와 비열섬지역관측소들로 객관적으로 분류하는 방법인데 연구에서는 위상화상에 기초한 지면피복상태를 인공적 및 자연적인 대상들로 구분하여 그 비률의 크기에 따라서 열섬규모를 결정하는 지면피복상태비률평가방법 (SMRE-Surface Material Ratio Estimation)과 함께 국부지역의 기온변동이 수평 및 수직이류, 특히는 수평이류의 영향을 크게 받는다는데로부터 열섬평가를 위한 영향구역선정에서 관측지점에서 주풍분석 및 수평이류의 방향을 고려한 영향구역재배치방법(CPEA-Center Point of Effected Area)들을 새롭게 제기하고 열섬규모의 분류방법으로 적용하였다. 여기서 주풍효과는 해당 관측지점의 바람관측자료에서 방향별루적빈도률이 70%이상이 되도록 턱값을 결정하였다. 연구에서는 CPEA방법에 의한 영향구역선정에 기초하여 계산된 SMRE값 (인공적인 대상면적/자연적인 대상면적)이 1이상인 지역을 대규모, 1~0.3사이를 중규모, 0.3~0.1사이를 소규모, 그 이하를 비열섬지역으로 선정하여 13개 관측지점들을 4가지 류형으로 구분하였다.

다음 열섬규모별에 따라 일기상관측자료들의 년변화경향를 분석하고 비열섬규모지역들과의 비교실험을 통하여 열섬효과의 기여률을 규모별, 계절별로 분석하였다.

연구결과로부터 최근 수십년간 연구지역에서 기온상승률의 약 13%가 열섬효과에 의한것이라는 과학적인 결과가 얻어졌다. 이것은 연구지역에서 기후변화를 평가하고 그 변화분포를 객관적으로 리해하는데서 열섬효과를 반드시 고려하여야 할뿐아니라 여러가지 대기순환인자에 기초하여 앞으로의 기후변화를 예측하기 위한 모형의 기초자료구성에서도 고려하여야 할 중요한 몫으로 된다는것을 보여준다.

우리의 연구결과는 잡지《Urban Climate》(2021. 38.)에 《A detectable urbanization effect in observed surface air temperature data series in Pyongyang region, DPR Korea》 (https://doi.org/10.1016/j.uclim.2021.100907)의 제목으로 출판되였다.