더 촘촘해진 500m 해상도 기후변화시나리오로

지역별 맞춤형 기후위기 대응 지원

- 기상청, 기존보다 4배 상세해진 ‘500m 고해상도 기후변화시나리오’ 공개

- 기존 1km 해상도 자료와 일관성 유지하면서 기온, 강수 관측 편차 최소화

기상청 국립기상과학원(원장 강현석)은 복잡한 지형 특성을 정밀하게 반영한 고해상도(500m) 남한상세 기후변화시나리오를 기반으로 2100년까지 기온 3종*과 강수량, 총 4종의 기후변수를 산출하고 이에 대한 미래 전망을 분석한 결과를 발표하였다.

* 기온 3종: 일 평균, 최고 및 최저 기온

이 전망자료는 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 제6차 평가보고서에 제시된 온실가스 배출 농도별 시나리오 4종(표 1)을 기반으로, 기상청에서 제공 중인 수평해상도 1km 남한상세 시나리오를 통계적 상세화기법*을 활용해 수평해상도 500m로 더 촘촘하게 고도화한 결과물이다. 특히 이번 500m 해상도 시나리오는 기존 1km 해상도 자료가 가진 기온과 강수의 미래 변화 경향성을 일관되게 유지하면서도 지형효과를 보다 세밀하게 반영하였다. 이 연구에는 국립기상과학원, 공주대학교 김맹기 교수 연구팀, 아시아태평양경제협력체 기후센터가 공동으로 참여하여 자료에 대한 신뢰도를 높였다.

* 우리나라의 복잡한 지형 조건을 고려하여 거리, 고도, 해양의 영향, 지향면 등을 적용한 통계모델을 활용한 고해상도 시나리오 생산 기법(김맹기 외, 2012, Kim et al., 2016)

새롭게 산출한 500m 자료는 기존 1km 해상도 자료로 분석한 미래 전망 추세(21세기 후반기; 2081-2100년)와 매우 유사한 경향을 보였다. 분석 결과는 화석연료 사용이 최소화되고 지속가능한 경제발달이 이루어지는 저탄소 시나리오(SSP1-2.6)에서 미래 기온과 강수의 증가폭이 가장 작고, 기후변화 완화정책에 소극적인 고탄소 시나리오(SSP3-7.0)에서 기온과 강수의 증가 폭이크게 나타났다. 즉 탄소 배출량이 많을수록 기온과 강수 증가 경향이 뚜렷해질 것으로 전망된다(그림 1).

- (기온) 현재(2000-2019년) 대비 21세기 후반기 우리나라 평균기온은 저탄소 시나리오에서 약 2.3℃ 상승하고, 고탄소 시나리오에서는 약 5.4℃ 상승할 것으로 전망된다.

- (강수량) 시나리오에 따라 최소 4%에서 최대 15%까지 증가할 것으로 전망되며, 고탄소 시나리오에서 증가 폭이 커지는 것으로 나타난다.

또한 기상청은 기온과 강수량 평균값의 변화를 넘어, 국민 안전과 직결되는 극한기후가 지구온난화 수준*에 따라 어떻게 변화되는지를 추가로 분석하였다(표2). 분석 결과, 전지구 온난화 수준이 높아질수록 극한기후의 발생 빈도와 강도가 증가하는데, 그 증가 폭은 평균 기온 및 강수량의 증가폭보다 크게 나타났다(그림2). 특히 공간적으로 살펴볼 때, 평균 기온 및 강수량의 지역별 증가폭에 비해 극한기후지수의 지역별 증가폭이 훨씬 크게 나타나 지역에 따른 기후위기 편차가 심화될 수 있음을 보여주었다(그림3).

* 전지구 평균기온이 산업혁명 이전(1850-1900년) 대비 1.5-5.0℃ 상승할 경우를 의미하며, 온난화 심화에 따라 지구에서 일어날 현상들에 대한 위험(리스크)의 잠재적 영향 파악에 활용

- (극한기온)온난화 수준을 1.5℃로 제한하면 폭염일수와 일최고기온 연최댓값은 각각 5.5일, 1.4℃ 증가로 그치지만, 5.0℃까지 온난화가 진행되면 폭염일수와 일최고기온 연최댓값이 각각 48.7일, 6.2℃ 증가하여 극한고온현상의 빈도와 강도가 큰 폭으로 증가할 것으로 전망된다(그림2).

- (극한강수) 온난화가 1.5℃로 제한되면 극한호우일수(99퍼센타일 강수일수)와 1일최다강수량은 0.1일,6.4% 증가로 그치지만, 5.0℃ 온난화 시기에는 각각 0.6일, 30.2% 증가하여 극한 강수의 빈도와 강도가 증가할것으로 전망된다(그림2).

이번에 개발된 500m 해상도 기후변화시나리오는 지리적으로 보다 정밀한 기후정보를 요구하는 지자체와 재난 대응 기관의 수요에 맞추어 생산되었다. 복잡한 산악지형과 연안에서 더욱 상세하고 신뢰도 높은 기후변화 정보를 제공할 수 있다는 점에서 기존 1km 해상도 자료보다 개선된 결과물이다(그림4).

- (기온) 관측자료와의 편차가 1km 해상도일 때 –0.125℃에서 0.023℃로 줄어들었으며, 평균제곱근오차(RMSE)도 0.625℃에서 0.439℃로 감소하여 관측값에 가까워졌다(표3).

- (강수) 관측자료와의 편차는 1km 해상도일 때 0.048mm/일에서 –0.009mm/일로 감소하였고, 평균제곱근오차(RMSE) 역시 감소하였다.

※ 분석 방법: 고해상도 자료의 검증을 위하여 최근 20년(2000-2019)의 605개 기상청 관측소(종관기상관측장비(ASOS) 97개, 방재기상관측장비(AWS) 508개) 자료를 사용하고 1km 및 500m 해상도 자료에서 관측소와 가장 가까운 지점을 추출하여 해당 관측소의 기온, 강수량 자료와 비교함

이처럼 지형효과가 정밀하게 반영됨에 따라 향후 지역 규모의 맞춤형 기후변화 영향평가 및 기후위기 적응대책 수립에 높은 활용 가치를 가질 것으로 기대된다.

이번에 개발된 고해상도 시나리오 자료는 기후변화상황지도*를 통해 확인할 수 있다. 아울러 기상청은 향후 상대습도, 풍속, 일사량의 3개 요소를 추가로 산출하는 등 서비스 범위를 지속적으로 확대할 계획이다.

* 기후변화상황지도(www.climate.go.kr/atlas): 과거부터 2100년까지의 기후변화 추세와 미래 전망을 한눈에 볼 수 있는 누리집

강현석 국립기상과학원장은 “이번 500m 고해상도 기후변화시나리오는 우리나라 기후위기 적응과 대응체계를 촘촘하게 다지기 위한 과학적이고 상세한 미래지도”라며, “앞으로도 기상청은 기후위기 감시·예측 총괄기관으로서 국민이 체감할 수 있고 신뢰도 높은 유용한 기후변화 예측자료를 지속해서 생산해 나가겠다”라고 밝혔다.