DOI QR코드

DOI QR Code

Impact Assessment of Climate Change on Drought Risk

기후변화가 가뭄 위험성에 미치는 영향 평가

  • 김병식 (한국건설기술연구원.수자원연구실) ;
  • 권현한 (전북대학교 토목공학과) ;
  • 김형수 (인하대학교 토목공학과)
  • Received : 2011.02.24
  • Accepted : 2011.03.25
  • Published : 2011.04.30

Abstract

A chronic drought stress has been imposed during non-rainy season(from winter to spring) since 1990s. We faced the most significant water crisis in 2001, and the drought was characterized by sultry weather and severe drought on a national scale. It has been widely acknowledged that the drought related damage is 2-3 times serious than floods. In the list of the world's largest natural disaster compiled by NOAA, 4 of the top 5 disasters are droughts. And according to the analysis from the NDMC report, the drought has the highest annual average damage among all the disasters. There was a very serious impact on the economic such as rising consumer price during the 2001 spring drought in Korea. There has been flood prevention measures implemented at national-level but for mitigation of droughts, there are only plans aimed at emergency (short-term) restoration rather than the comprehensive preventive measures. In addition, there is a lack of a clear set of indicators to express drought situation objectively, and therefore it is important and urgent to begin a systematic study. In this study, a nonstationary downscaling model using RCM based climate change scenario was first applied to simulate precipitation, and the simulated precipitation data was used to derive Standardized Precipitation Index (SPI). The SPI under climate change was used to evaluate the spatio-temporal variability of drought through principal component analysis at three different time scales which are 2015, 2045 and 2075. It was found that spatio-temporal variability is likely to modulate with climate change.

우리나라는 1990년대 이후 겨울에서 봄철로 이어지는 시기에 지역적으로 만성적인 가뭄이 계속되고 있고, 특히 2001년에는 기상관측이래 때 이른 무더위와 극심한 가뭄으로 전국적으로 피해를 입었다. 가뭄에 대한 경제적인 손실은 홍수에 비해서 2~3배정도 달하고 있으며 미국 해양기상청(NOAA)이 선정한 20세기 최대의 자연재해 중 세계 각지에서 발생한 4개의 가뭄이 상위 5위안에 랭크된 바 있고, 미국 국립가뭄경감센터(NDMC)에서 발표한 통계재해 유형별 연평균피해액 중 가뭄피해가 가장 큰 것으로 분석되었다. 국내에도 2001년 봄 가뭄 시 국내총생산 성장률 0.45% 소비자물가 0.31% 상승하는 등 가뭄에 의한 경제적인 손실과 영향력은 막대하였음에도 불구하고 홍수 등에 대비해서는 수해방지종합대책 등 국가차원의 사전대책을 마련하여 시행하고 있는 반면, 가뭄에 대해서는 종합적인 사전예방대책보다는 응급복구 위주로 되어 있고 가뭄상황을 객관적으로 표현할 수 있는 지표도 명확하지 않아 이에 대한 체계적인 연구가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 RCM 강수모의 자료를 이용하여 표준강수지수(SPI)를 산정하여 가뭄의 변동성을 평가하였다. 또한 산정 되어진 표준강수지수를 이용하여 가뭄의 시공간적인 변동성 분석을 실시하여 2015년대, 2045년대 및 2075년대로 나누어 가뭄지수의 주성분 분석을 통하여 현재와의 차이점을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 권현한, 김병식 (2009) 비정상성 Markov Chain Model을 이용한 통계학적 Downscaling 기법 개발, 한국수자원학회 논문집, 제42권 제3호, pp. 213-225.
  2. 이주헌, 이길재 (2006), 국가 가뭄관리 정보시스템 구축, 한국수자원학회지, 제39권, 제3호, pp. 29-36.
  3. Kim, B.S., Kim, B.K. and Kwon, H.-H. (2011), Assessment of the impact of climate change on the flow regime of the Han River basin using indicators of hydrologic alteration, Hydrological Process, Vol. 25(5), pp. 691-704. https://doi.org/10.1002/hyp.7856
  4. Hamlet, A.F., Lettenmaier, D.P. and Snover, A. (2003) Climate change streamflow scenarios for critical period water planning studies: A technical methodology. Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, in review.
  5. IPCC(2007). "Climate Change 2007", the Fourth Assessment Report (AR4) of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
  6. McKee, T. B. N. J. Doeskin, and J. Kleist, (1993). The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales. Proc. 8th Conf. on Applied Climatology, January 17-22, 1993, American Meteorological Society, Boston, Massachusetts, pp. 179-184.
  7. McKee, T. B. N. J. Doeskin, and J. Kleist, (1995). Drought Monitoring with Multiple Time Scales. Proc. 9th Conf. on Applied Climatology, January 15-20, 1995, American Meteorological Society, Boston, Massachusetts, pp. 233-236.
  8. Wood, A. W., Leung, L. R., Sridhar. V. and Lettenmaier, D. P. (2004) Hydrologic implications of dynamical and statistical approaches to downscaling climate model outputs. Climatic Change, Vol. 62, Issue 1-3, pp. 189-216. https://doi.org/10.1023/B:CLIM.0000013685.99609.9e