기상청 동네예보의 영농활용도 증진을 위한 방안: IV. ‘하늘상태’를 이용한 일조시간 및 일 적산 일사량 상세화 (Improving the Usage of the Korea Meteorological Administration’s Digital Forecasts in Agriculture: IV. Estimation of Daily Sunshine Duration and Solar Radiation Based on ‘Sky Condition’ Product)

서지정보

· 발행기관 : 한국농림기상학회
· 수록지 정보 : 한국농림기상학회지 / 17권 / 4호 / 281 ~ 289페이지
· 저자명 : 김수옥, 윤진일

초록

일조시간 및 일사량은 작물생육에 중요한 기상요소이지만 기상청 동네예보 항목에 없기 때문에 3시간 간격 ‘하늘상태’를 활용하여 일조시간 및 수평면 일사량을 추정하는 방법을 고안하였다. 기상청 동네예보의 3시간 간격 ‘하늘상태’ 자료를 수집하고 전국 22개 일사관측 기상대의 동시간대 실측 운량과 비교하여 ‘하늘상태’의 4단계 격자값 ‘맑음(1)’, ‘구름조금(2)’, ‘구름많음(3)’, ‘흐림(4)’을 0부터 10까지의 운량으로 변환하였다. 22개 일사관측 기상대의 일 평균운량 0인 날에 대하여 일조율을 비교하여 관측여건이 가장 좋은 3개 지점을 선정하였다. 선정된 지점의 3년치 운량과 일조시간 실측자료로부터 운량-일조시간 추정식을 도출하였으며, 이 식에 의해 추정된 일조시간 값으로 Angstrom-Prescott 모형을 구동하여 수평면 일사량을 산출하였다. ‘하늘상태’ 기반으로 추정된 일조시간 및 일사량을 3 지점에서 2년간 실측자료와 비교한 결과 RMSE 기준 일조시간 추정오차는 1.5~1.7 시간, 일사량 추정오차는 2.5~3.0 MJ m−2 day−1이었다.

영어초록

Information on sunshine duration and solar radiation are indispensable to the understanding of crop growth and development. Yet, relevant variables are not available in the Korea Meteorological Administration's (KMA) digital forecast. We proposed the methods of estimating sunshine duration and solar radiation based on the ‘sky condition’ of digital forecast products and validated using the observed data. The sky condition values (1 for clear, 2 for partly cloudy, 3 for cloudy, and 4 for overcast) were collected from 22 weather stations at 3-hourly intervals from August 2013 to July 2015. According to the observed relationship, these data were converted to the corresponding amount of clouds on the 0 to 10 scale (0 for clear, 4 for partly cloudy, 7 for cloudy, and 10 for overcast). An equation for the cloud amount–sunshine duration conversion was derived from the 3-year observation data at three weather stations with the highest clear day sunshine ratio (i.e., Daegwallyeong, Bukgangneung, and Busan). Then, the estimated sunshine hour data were used to run the Angstrom-Prescott model which was parameterized with the long-term KMA observations, resulting in daily solar radiation for the three weather stations. Comparison of the estimated sunshine duration and solar radiation with the observed at those three stations showed that the root mean square error ranged from 1.5 to 1.7 hours for sunshine duration and from 2.5 to 3.0 MJ m−2 day−1 for solar radiation, respectively.

참고자료

· 없음