2018년 8월 6일 영동 해안지역에서 깊은 대류운에 의해 발생한 집중호우 사례 연구 :A case study of heavy rainfall by deep convective clouds in Yeong-dong coastal area on 6 August 2018

박성규

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박성규 (강릉원주대학교, 강릉원주대학교 대학원)

지도교수: 이재규

발행연도: 2020

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2020

2018년 8월 6일 발달한 대류계에 의해 발생한 강릉지역의 집중호우 사례 연구

박성규 , 이재규 대기 2020.06 학술저널

2018년 8월 6일 영동 해안지역에서 깊은 대류운에 의해 발생한 집중호우 사례 연구

박성규 대기환경과학과 2020.01 학위논문

2019

2018년 8월 6일 영동해안지역 집중호우 사례 분석

박성규 , 이재규 한국기상학회 학술대회 논문집 2019.10 학술대회자료

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2018년 8월 6일 영동 해안지역에 일강수량 200 mm 이상의 집중호우가 발생하였으며 특히, 강릉 지점의 경우, 1시간 강수량이 93 mm (8/6, 02:51 ∼ 03:51 LST)로 내려 강릉 지점 관측 사상, 시간당 강수량에 있어 2위를 기록한 바 있다. 특히, 이 사례는 저기압, 태풍, 전선 등에 의해 발생한 집중호우가 아니고 대류운이 급격히 발달하면서 집중호우를 내린 사례이기 때문에 이례적이다. 따라서 본 연구에서는 깊은 대류운에 의해 영동 해안지역에서 집중호우가 발생한 과정을 종관 및 중간규모 분석을 통하여 살펴보고자 하였다.
7월 30일부터 8월 5일까지 영동 해안지역에 위치하는 속초, 북강릉, 강릉의 일 최고기온은 증가하는 추세를 보였으며, 특히 속초와 강릉의 경우, 4 ∼ 5일 일 최고기온이 35 ℃를 넘어 폭염 경보 수준에 도달하였다. 또한, 북강릉 지점의 높은 CAPE 값(1834 J kg-1)은 대류운이 강하게 발달할 수 있는 조건이 형성되었음을 보여주었다. 지상 일기도를 보면, 연해주 부근에 위치한 잘 발달된 기압능이 영동 해안지역으로 이동하였고, 기압능이 다가오면서 영동 해안지역에서는 북동풍 계열의 바람과 함께 하층에서 뚜렷한 한기이류가 동반되었다. 위성 및 레이더 영상은 최대 강수시간 전에 구름이 급격히 발달하여 영동 해안선을 따라 남하하는 모습과 대류운의 최상단 고도가 약 16 km임을 보여주었다.
종관 및 중간규모 분석을 위해 ERA-Interim 재분석 자료와 VDAPS 분석장을 이용하였다. 먼저 상당온위와 상대습도를 보면, 지상에서 600 hPa 부근까지 상대습도가 90% 이상으로 높고, 가 0보다 작아 대류불안정인 상태임을 알 수 있었다. 유선도와 온도이류 분포의 분석을 통해 영동 해안지역에 동풍 기류가 유입되어 한기이류가 나타나는 것을 알 수 있었다. 영동 산악지역에 약 1 m s-1의 북서풍이, 영동 해안지역에 약 3 m s-1의 북동풍이, 그리고 영동 해안지역 앞바다에 약 6 m s-1의 동풍이 불면서 바람시어에 의해 강한 수렴역이 형성되었고, 그 수렴역 부근에 상승류가 발생하였다. 특히, 영동 해안지역 앞바다에서는 동풍계열의 바람과 남서 ∼ 서풍계열의 바람이 만나 1000 ∼ 800 hPa 고도에 강한 수렴역이 형성되어, 900 ∼ 500 hPa 고도에서 최대 약 3 m s-1의 상승류를 유발하였고, 이렇게 발생한 상승류가 대류불안정한 하층의 공기를 강제 상승 시켰다. 따라서 2018년 8월 6일 영동 해안지역 집중호우 사례는 북태평양 고기압의 영향으로 영동 해안지역의 하층으로 유입된 고온 다습한 공기와 연해주 부근에서부터 시작된 북동풍 계열의 차가운 바람의 수렴이 대류불안정한 하층의 공기를 강제 상승시켜 발생한 깊은 대류운에 의한 집중호우 사례임을 알 수 있었다.

On 6 August 2018, heavy rainfall of daily precipitation of more than 200 mm occurred in the Yeong-dong coastal area, and especially, 1-hour precipitation of 93 mm (02:51 ∼ 03:51 LST 6 August) ranked second in the history of meteorological survey in Gangneung. In particular, this case is unusual since it is a heavy rainfall occurring by the rapidly developing convective clouds, not by low pressure, typhoon, or front. Thus, this study would investigate the process in which the heavy rainfall occurred in the Yeong-dong coastal area due to the deep convective clouds.
From 30 July through 5 August, the daily maximum temperature in Sokcho, Bukgangneung and Gangneung, which are located in the Yeong-dong coastal area, tended to increase. In particular, the daily maximum temperature in Sokcho and Gangneung on August 4 and 5 was above 35 ℃, reaching the level of a heat wave warning. In addition, an atmospheric condition was set up in which deep convection might develop with the CAPE of 1834 J kg-1, estimated using the skew-T log-P diagram of Bukgangneung. From the surface weather chart, a well-developed ridge moved toward the Yeong-dong coastal area from the Maritime Province in Russia. The approaching of the ridge led to the northeasterly wind over the coastal region, being accompanied by a distinct cold-air advection in the low-level. In the satellite and radar images, it was found that clouds developed rapidly before the peak time of precipitation, moving southward along the Yeong-dong coastline and showing that the maximum cloud top height was about 16 km.
For synoptic and mesoscale analysis, ERA-Interim reanalysis data and VDAPS analysis were used. First, as for the equivalent potential temperature and relative humidity, the relative humidity was as high as over 90% in the layer from the ground to around 600 hPa, and was smaller than 0, which was in convective instability. Analyses of the streamline and the temperature advection distribution indicated that there was an inflow of east wind over the Yeong-dong coastal area, resulting in cold-air advection.
Northwest wind (1 m s-1) in the Yeong-dong mountainous area, northeast wind (3 m s-1) in the Yeong-dong coastal area, and east wind (6 m s-1) offshore of the Yeong-dong coastal area led to a strong convergence region by the wind shear, resulting updraft over the convergence region. Especially, in the offshore of the Yeong-dong coastal area, east wind and southwest to west wind met, which formed a strong convergence region at the altitude of 1000 ∼ 800 hPa, leading to a vertical updraft of up to about 3 m s-1 at the altitude of 900 ∼ 500 hPa, and the vertical updraft forced to raise the air in the convectively unstable lower layer. Thus, it was concluded that the heavy rainfall in the Yeong-dong coastal area on 6 August 2018 occurred by deep convective clouds, which developed in the convective unstable lower layer by the forced updraft due to the convergence of the inflow of hot and humid wind from the North Pacific anticyclone and of the cold northeasterly wind from the Maritime Province.

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