수치모델의 계통 오차 분석에서 자기조직화지도 기법의 활용 : 기상청 전지구예보시스템의 여름철 지상기온 예측

Abstract

본 연구는 자기조직화지도(Self―Organizing Maps, SOM)를 활용하여 수치모델의 계통 오차를 분석하는 방안을 제시하고자, 기상청의 전지구예보시스템에서 북반구의 여름철 지상기온 5일 예측 오차를 분류하고 관련 기상변수를 분석하였다. SOM의 4개 군집으로 분류하면, 극지역에 위치한 제 1 군집의 한랭 오차는 총 운량과 토양 수분의 양의 오차와 함께 나타났다. 제 2군집에서 해양의 지상기온 한랭 오차는 총 운량의 양의 오차와 특히, 해수면 온도의 음의 오차와 상관성이 높았다. 제 3군집은 유의미한 결과를 보이지 않는 지역이다. 마지막으로 유라시아와 북아메리카에서 온난오차를 보였던 제 4 군집은 토양수분 과소모의에 의한 대기―지면과정과 관련되어 있을 것이다. SOM의 군집 분류는 지역별 계통 오차 특징을 공간 평균장대비 상세하게 객관적으로 분류할 수 있다. 또한, 산출된 군집별로 다른 기상변수와의 관계를 시공간적으로 분석함으로써 오차의 원인을 효과적으로 추정할 수 있었다. 따라서 SOM은 수치모델의 계통 오차를 객관적으로 진단하는데 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것이다.