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수치예보 모델은 예보범위 내의 지역을 일정 단위의 격자로 나눈 뒤, 그 각각의 격자 내부에 기상 관련 변수들을 입력한 뒤, 해당 변수들이 앞으로 어떤 형태로 변화할지를 예측하는 대기변화(역학) 방정식을 [[슈퍼컴퓨터]]로 계산해내는 것을 의미한다. 모델링은 통상 계산에 특화된 [[포트란]]을 사용하며 이 지역범위가 지구 전체를 다룰 경우 중기단위 예보까지 가능하게 하는 지구단위의 글로벌 모델이 되며, 이러한 모델 계산방식을 기반으로 다시 종관단위의 모델이나 지역규모의 모델을 만들어 단기/초단기 예보를 하는 전용 모델을 개발하기도 한다. | |||
이 수치예보 모델의 정확도는 모델의 해상도{{ㅈ|격자단위의 크기로 낮을수록 높은 해상도가 된다}}와 상층 대기층의 분할{{ㅈ|지표면부터 수십km상공까지 수십개에서 백여개 안팎으로 계층을 나눔}}정도, 그리고 입력하는 변수의 값과 양, 개별 모델별 데이터 처리 방식{{ㅈ|대기방정식의 정밀도, 지형 처리방법 등의 모델별 차이가 존재}}에 따라 결정된다. | |||
지구 기후 환경이 지속적으로 변화하다보니 이러한 수치예보 모델도 한번 만들어놓고 끝나는게 아니며, 하나의 모델을 지속적으로 업데이트 하고 있으며, 경우에 따라서는 아예 버전업 수준을 넘어 새로운 모델로 갈아엎는 경우가 꽤 많이 존재한다. | |||
*[[GFS]] : 미국에서 개발한 지구단위 기상예측 모델. | *[[GFS]] : 미국에서 개발한 지구단위 기상예측 모델. | ||
**AVNO / GFSO : GFS모델로 나온 값에 붙이는 약어표시 | **AVNO / GFSO : GFS모델로 나온 값에 붙이는 약어표시 | ||
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**CEMN : CMC 앙상블 평균 예측 | **CEMN : CMC 앙상블 평균 예측 | ||
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**NVGM : NAVGEM모델의 4자리 약어 | **NVGM : NAVGEM모델의 4자리 약어 | ||
**NVGI : NAVGEM모델의 6시간 이른 초기모델 | **NVGI : NAVGEM모델의 6시간 이른 초기모델 | ||
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*[[NAM]] : 북미지역 중규모 모델 예측 | *[[NAM]] : 북미지역 중규모 모델 예측 | ||
*[[ICON 모델]] : 독일 ICON 기상/기후 모델 | *[[ICON 모델]] : 독일 ICON 기상/기후 모델 | ||
*[[KIM 모델]] : 한국 기상청에서 개발한 한국형 수치예보모델 | *[[KIM 모델]] : 한국 기상청에서 개발한 전지구 규모의 한국형 수치예보모델 | ||
====열대저기압 전용 모델==== | ====열대저기압 전용 모델==== | ||
다음 동적 모델은 열대저기압의 예측을 위한 전용 모델에 해당한다. | 다음 동적 모델은 열대저기압의 예측을 위한 전용 모델에 해당한다. | ||
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==통계 및 통계-동적 모델== | ==통계 및 통계-동적 모델== | ||
이 모델은 통계방정식을 통해서 얻어낸 예측을 의미한다. 일반적으로 알려진 동적모델보다 훨씬 더 단순한 편이라 열대 저기압과 같은 현상의 경로 예측에는 어느 정도 한계가 있으나 경로 예측이 아닌 저기압의 강도 예측에 대해서는 이쪽이 보다 더 정확한 경우가 많아 때문에 동적모델의 저기압 강도 예측값(실제 동적 | 이 모델은 통계방정식을 통해서 얻어낸 예측을 의미한다. 일반적으로 알려진 동적모델보다 훨씬 더 단순한 편이라 열대 저기압과 같은 현상의 경로 예측에는 어느 정도 한계가 있으나 경로 예측이 아닌 저기압의 강도 예측에 대해서는 이쪽이 보다 더 정확한 경우가 많아 때문에 동적모델의 저기압 강도 예측값(실제 동적 모델의 결과값을 수치화해서 보여주는 [[윈디]]같은 사이트를 보면 저기압 강도 예측이 비현실적인 경우가 자주 나타난다)을 보정하기 위한 용도로 많이 사용한다. | ||
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2024년 4월 11일 (목) 18:37 기준 최신판
개요[편집 | 원본 편집]
초기모델과 후기모델[편집 | 원본 편집]
전세계적으로 기상예보센터는 예보 과정에서 초기모델과 후기모델이라는 두 가지 형태의 서로 다른 자료값을 사용한다. 이는 국제적으로 동적모델의 계산(모델링)이 국제표준시(UTC)기준으로 00:00, 00:00, 06:00, 12:00, 18:00으로 하루 4회, 6시간 간격의 계산이 이루어지는데 문제는 이 모델링을 돌리는 시간 중에 관측자료의 공유도 동시에 이루어지기 때문에 실제 관측결과값과 동적모델의 계산값 사이에는 6시간의 시차가 필연적으로 발생할 수 밖에 없다. 따라서 이 하루 4번 나오는 자료값은 실시간 자료를 반영한 것이 아니라 최대 6시간의 시차가 존재하는 자료에 해당한다는 의미가 된다. 따라서 공식 예측 발표를 할 때에는 이 자료값을 그대로 사용할 경우 부정확할 수 밖에 없게되어 별도의 합의모델이나 다른 동적모델을 함께 사용하는 앙상블 예측을 사용하여 이를 보정하게 된다. 따라서 합의모델을 만들 경우 이 값이 어떤 시점의 값인지 별도로 표기를 하여야 할 필요가 있으며, 미국에서는 실시간 결과값 대비 6시간 이르게 나온 이전 값에 대해서 각 예측 모델의 약어표시(식별자) 맨 끝글자를 I자로 바꾸어 표시한다.
반대로 후기모델은 공식 예보가 이루어지는 시점이나 그 이후에 계산이 돌아가는 예측주기의 모델이 된다. 이미 초기모델값을 기준으로 예보가 나간 뒤여서 이게 무슨 소용이 있을까 싶겠지만 결과적으로 이 후기모델값(예보 발표시점에 실시간으로 들어오는 정보)은 다음 초기 모델의 기초가 되는 값을 형성하기 때문에 마찬가지로 중요하다고 할 수 있다. 다만 이 후기모델은 초기 모델과 달리 특별한 약어표시 지정이 존재하지 않는다.
종류[편집 | 원본 편집]
동적 모델(수치예보 모델)[편집 | 원본 편집]
수치예보 모델은 예보범위 내의 지역을 일정 단위의 격자로 나눈 뒤, 그 각각의 격자 내부에 기상 관련 변수들을 입력한 뒤, 해당 변수들이 앞으로 어떤 형태로 변화할지를 예측하는 대기변화(역학) 방정식을 슈퍼컴퓨터로 계산해내는 것을 의미한다. 모델링은 통상 계산에 특화된 포트란을 사용하며 이 지역범위가 지구 전체를 다룰 경우 중기단위 예보까지 가능하게 하는 지구단위의 글로벌 모델이 되며, 이러한 모델 계산방식을 기반으로 다시 종관단위의 모델이나 지역규모의 모델을 만들어 단기/초단기 예보를 하는 전용 모델을 개발하기도 한다. 이 수치예보 모델의 정확도는 모델의 해상도[1]와 상층 대기층의 분할[2]정도, 그리고 입력하는 변수의 값과 양, 개별 모델별 데이터 처리 방식[3]에 따라 결정된다.
지구 기후 환경이 지속적으로 변화하다보니 이러한 수치예보 모델도 한번 만들어놓고 끝나는게 아니며, 하나의 모델을 지속적으로 업데이트 하고 있으며, 경우에 따라서는 아예 버전업 수준을 넘어 새로운 모델로 갈아엎는 경우가 꽤 많이 존재한다.
- GFS : 미국에서 개발한 지구단위 기상예측 모델.
- AVNO / GFSO : GFS모델로 나온 값에 붙이는 약어표시
- AVNI / GFSI : GFS모델로 생성한 6시간 이른 초기모델값
- AP## : GFS 앙상블 멤버 예측(##은 사용한 멤버 숫자로 01~20개의 멤버를 사용)
- AC00 : GFS 앙상블 제어 예측
- AEMN : GFS 앙상블 평균 예측
- AEMI : AEMN 방식으로 생성한 6시간 이른 초기모델값
- ECMWF : 유럽 중기예보센터에서 개발한 동적모델. 4자리 약어로는 ECWF를 사용
- CMC : 캐나다 글로벌 모델 예측
- CMCI : CMC모델로 생성한 6시간 이른 초기모델값
- CP## : CMC 앙상블 멤버 예측(##은 사용한 멤버 숫자로 01~20개의 멤버를 사용)
- CC00 : CMC 앙상블 제어 예측
- CEMN : CMC 앙상블 평균 예측
- CEMI : CEMN 방식으로 생성한 6시간 이른 초기모델값
- NAVGEM : 미 해군에서 개발한 글로벌 예측 모델
- NVGM : NAVGEM모델의 4자리 약어
- NVGI : NAVGEM모델의 6시간 이른 초기모델
- UKMET : 영국 기상청에서 개발한 모델 예측
- UKEM / EGRR / UKX를 : UKMET모델로 나온 값에 붙이는 약어표시
- EGRI / UKXI : UKMET 방식으로 생성한 6시간 이른 초기모델값
- JSGM : 일본 기상청(JMA)에서 개발한 글로벌 스펙트럼 모델 예측
- NAM : 북미지역 중규모 모델 예측
- ICON 모델 : 독일 ICON 기상/기후 모델
- KIM 모델 : 한국 기상청에서 개발한 전지구 규모의 한국형 수치예보모델
열대저기압 전용 모델[편집 | 원본 편집]
다음 동적 모델은 열대저기압의 예측을 위한 전용 모델에 해당한다.
- HWRF : 허리케인 기상 연구 예측 모델
- HWFI : HWRF모델의 6시간 이른 초기모델
- TWRF : HWRF를 북서태평양지역의 태풍 환경으로 수정한 모델
- HMON : 미국 해양예측센터(OPC)에서 개발한 다중 규모의 해양 결합의 비정역학 경로/강도 예측 모델
- COMPAS-TC : 미 해군에서 사용하는 열대저기압 예측 모델
통계 및 통계-동적 모델[편집 | 원본 편집]
이 모델은 통계방정식을 통해서 얻어낸 예측을 의미한다. 일반적으로 알려진 동적모델보다 훨씬 더 단순한 편이라 열대 저기압과 같은 현상의 경로 예측에는 어느 정도 한계가 있으나 경로 예측이 아닌 저기압의 강도 예측에 대해서는 이쪽이 보다 더 정확한 경우가 많아 때문에 동적모델의 저기압 강도 예측값(실제 동적 모델의 결과값을 수치화해서 보여주는 윈디같은 사이트를 보면 저기압 강도 예측이 비현실적인 경우가 자주 나타난다)을 보정하기 위한 용도로 많이 사용한다.
합의 모델[편집 | 원본 편집]
이 모델은 여러 동적 예측 모델이나 강도 예측(통계모델)의 합의값에 의한 예측을 의미한다. 일종의 앙상블 예측이라고도 할 수 있는데, 여기서의 합의는 서로 다른 모델의 단순 평균이 될 수도 있고, 가중평균이나 편향보정평균으로 가공하는 절차를 거치는 값을 사용하는 등의 여러 방법을 사용할 수 있고, 당연히 2개 이상의 모델을 사용하게 된다.