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대표농도경로 시나리오에 의한 미래 강수량의 지역빈도해석

Regional Frequency Analysis for Future Precipitation from RCP Scenarios

김형수|홍승진|최창현|이종소|김덕환|한대건
한국습지학회 (Korean Wetlands Society)|2015.02|한국습지학회지 (Journal of Wetlands Researh)|제17권 제1호|pp. 80-90

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기후변화Climate ChangeRCP Scenarios대표농도경로(RCP) 시나리오지역빈도해석확률강수량regional frequency analysisfrequency based precipitation
주제분류기타자연과학

초록

기후변화로 인해 강우 패턴과 강우강도의 변동성이 커지고 있으며, 도시화 및 산업화에 따른 불투수면적의 증가로 인해, 집중호우에 따른 도시침수와 홍수피해가 심화될 것으로 예상하고 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수방어 대안 설정을 위한 설계 강수량(design rainfall) 또는 확률강수량에도 변화가 예상되므로 지역빈도해석을 통해 미래 확률강수량을 산정 및 분석하고자 한다. 기상청 산하 30년 이상의 관측치를 갖고 있는 58개 지점을 대상으로 과거 관측자료를수집하고, 기후변화를 고려한 미래 확률강수량 추정을 위해 대표농도경로(RCP) 시나리오에 의한 강수량 자료를 이용하여 지역빈도해석을 실시하였다. 기후변화에 따른 강수량 자료의 편의를 제거하기 위하여 분위사상법(QuantileMapping) 및 이상치 검정을 실시하였다. Hosking and Wallis(1997)가 제시한 L-moment방법을 이용하여 지역빈도해석을 실시하였으며, 80년, 100년, 200년 빈도에 대한 미래 목표기간별 확률강수량을 산정하였다. 그 결과 21세기 말에 전국의 확률강수량이 현재의 관측 확률강수량에 비해 25 ∼ 27% 상승하는 것으로 예측되며, 특히, 제주도 지역이가장 크게 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서 미래 기후변화로 인한 강수량의 증가와 도시화에 따른 유출특성 변화로 자연재해 발생 및 피해는 더욱 증가할 것으로 예상되며, 미래 홍수안전도를 위한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

Abstract

Variability of precipitation pattern and intensity are increasing due to the urbanization and industrialization whichinduce increasing impervious area and the climate change. Therefore, more severe urban inundation and flooddamage will be occurred by localized heavy precipitation event in the future. In this study, we analyze the futurefrequency based precipitation under climate change based on the regional frequency analysis. The observedprecipitation data from 58 stations provided by Korea Meteorological Administration(KMA) are collected and thedata period is more than 30 years. Then the frequency based precipitation for the observed data by regional frequencyanalysis are estimated. In order to remove the bias from the simulated precipitation by RCP scenarios, the quantilemapping method and outlier test are used. The regional frequency analysis using L-moment method(Hosking andWallis, 1997) is performed and the future frequency based precipitation for 80, 100, and 200 years of return periodare estimated. As a result, future frequency based precipitation in South Korea will be increased by 25 to 27 percent. Especially the result for Jeju Island shows that the increasing rate will be higher than other areas. Severe heavyprecipitation could be more and more frequently occurred in the future due to the climate change and the runoffcharacteristics will be also changed by urbanization, industrialization, and climate change. Therefore, we need prepareflood prevention measures for our flood safety in the future.

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