Comparison of Days Between Cold Wave & Heat Wave
프로젝트의 초기 연구설정은
1)폭염이 오면 한파가 오는가
2)그 두 현상의 원인은 제트기류인가
이 두가지 가정을 검증하는 형태였고, 다양한 데이터를 통해 위 가정을 검증하기로 하였다.
1954년부터 2017년 사이 발생한 폭염과 한파 일수를 16년씩 총 4분기로 나누어 그래프의 개형을 살펴보았다. 1,2분기의 그래프 개형을 보면 폭염일수가 증가할 때 한파일수도 비슷한 흐름으로 증가하는 것을 볼 수 있다. 이를 통해 초기 연구설정에서의 첫번째 가정이 성립하는 듯 보였으나 이후의 3,4분기를 보면 최근 데이터로 갈수록 폭염과 한파 두 현상간의 연관성이 떨어짐을 확인할 수 있다. 이를 통해 폭염이 선행되었을 때 한파가 발생한다는 필연적인 관계가 성립하지 않음을 알 수 있다.
Analysis of Jetstream
두번째로 내세웠던 '두 현상의 원인은 제트기류이다'라는 가정을 검증하기 위해 '국립기상과학원'의 여름의 제트기류 영상을 분석했다. 여름의 제트기류 영상은 공통적으로 8월 1일을 기준으로 분석하였다.
1969.08.01 제트기류가 강화되었지만 폭염이 발생하지 않았다.
2018.08.01 제트기류가 매우 약했지만 이례적인 폭염이 발생한 사례이다.
이론적으로는 제트기류가 강해지면 폭염이 발생하지만, 위의 세 가지 사례는 그 이론에 부합하지 않는 사례들이다. 69년에는 제트기류가 강했지만 폭염이 발생하지 않았고, 18년 8월에는 반대로 제트기류가 매우 약했지만 이례적으로 강한 폭염이 발생했다. 하지만, 18년과 마찬가지로 제트기류가 약함에도 불구하고 92년에는 폭염이 발생하지 않았다. 두 해 모두 제트기류가 약화되었는데 폭염의 발생여부가 다른 것으로 보아 제트기류의 세기만으로 폭염 현상을 완벽히 설명하기 힘들다.
1992.08.01 제트기류 약화로 인해 발생한 폭염이 아니다.
한파와 관련된 제트기류를 설명하기 위해 겨울의 제트기류 영상을 분석하였고, 겨울의 제트기류 영상은 공통적으로 1월 1일을 기준으로 하였다.
2010.01.01 원래 북극진동지수가 음의 값을 가지면 한파가 발생하지만 위의 경우는 발생하지 않았다.
1957.01.01 북극진동지수가 꽤 큰 양의 값을 가져도 한파는 발생할 수 있다는 것을 볼 수 있다.
Comparison between Arctic Oscillation
한파는 보통 북극진동지수(AOI)와 깊은 연관이 있다고 알려져 있다. 북극진동지수는 제트기류의 세기를 나타내는 지표가 될 수 있으므로, 제트기류가 약화되었을 때 한파가 오는지의 여부를 북극진동지수를 통해 파악해보았다. 북극진동지수(Artic Oscillation Index)의 값이 양수(+)이면 북극 지역 상층의 기압이 평년보다 낮고 중위도의 기압은 평년보다 높아져서 제트기류가 강화된다. 반면 북극진동지수(AOI)의 값이 음수(-)일 때는 북극 지역 상층의 기압이 평년보다 높고 중위도의 기압은 평년보다 낮아져서 제트기류의 흐름이 약해지고, 제트기류가 사행하므로 결국 한파가 발생할 가능성이 높아진다. 이에 대해 북극진동지수(AOI)가 음수(-)일 경우, 즉 제트기류의 약화로 인해 한파가 발생한다는 가정이 실제 지구의 대기에서 적용되는지를 알아보기 위해 특정 해의 북극진동지수를 분석했다.
그 결과, 1957년 1월의 경우, 북극진동지수가 양수(+)이지만 한파가 발생했으며
2010년 1월의 경우, 북극진동지수가 음수(-)이지만 한파가 발생하지 않았다.
따라서 북극진동지수(AOI) 즉, 제트기류의 세기만으로는 한파를 완벽하게 설명할 수 없다고 결론지었다.