드보락 기법
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1. 개요
드보락 기법은 열대 저기압의 강도를 위성 사진을 통해 추정하는 방법으로, 1969년 버논 드보락에 의해 개발되었다. 이 기법은 열대 저기압의 구름 특징 변화를 분석하여 강도를 파악하며, 객관성을 높이기 위해 컴퓨터 프로그램을 활용한 자동화된 기법도 개발되었다. 드보락 기법은 열대 저기압의 강도 변화를 제한하는 등의 한계가 있지만, 항공기 정찰이 어려운 지역에서 유용하게 사용되며, 전 세계 여러 기상 기관에서 활용되고 있다.
드보락 기법은 발달하는 저기압의 특징적인 모습을 활용한다. 즉, 비슷한 강도의 저기압들은 특정한 모습을 가지는 경향이 있으며, 강화됨에 따라 외관이 예측 가능한 방식으로 변화한다는 점을 이용한다.[4] 24시간 동안 열대저기압의 구조와 조직을 추적하여 폭풍의 강도 변화(약화, 유지, 강화)를 판단한다. 중심부 구름과 띠 형태의 특징들을 전형적인 폭풍 패턴 및 관련 강도를 보여주는 템플릿과 비교한다.[4]
2. 기법의 발전
이 기법은 1969년 버논 드보락이 처음 개발한 이후, 여러 발전을 거듭하며 정확도를 높여왔다. 특히, 컴퓨터를 이용한 자동화된 기법이 개발되면서 주관성을 줄이고 객관적인 강도 추정이 가능하게 되었다.
2. 1. 초기 발전 과정
이 기법은 1969년 버논 드보락이 북서태평양의 열대성 저기압 위성 사진을 활용하여 처음 개발했다. 초기에는 구름 특징을 발달 및 소멸 모델과 대조하는 방식으로 강도를 추정했다.[1] 1970년대와 1980년대를 거치며 구름 특징 측정이 열대성 저기압 강도와 저기압 구역 중심 기압을 정의하는 주요 방식이 되었다. 적외선 위성 영상을 사용하면서 눈을 가진 열대성 저기압 강도를 더 객관적으로 평가할 수 있게 되었는데, 눈벽 내 구름 정상부 온도를 측정하고 이를 눈 자체의 따뜻한 온도와 대조하는 방식을 사용했다. 단기 강도 변화에 대한 제약은 1970년대와 1980년대에 비해 덜 자주 사용된다. 열대성 저기압에 할당된 중심 기압은 수정이 필요했는데, 원래 추정치가 대서양에서는 5hPa~10hPa, 북서태평양에서는 최대 20hPa까지 너무 낮았기 때문이다. 이에 따라 1975년 앳킨슨과 홀리데이가 북서태평양을 위한 별도의 풍속-기압 관계를 고안했고, 1977년에 수정되었다.[1]
2. 2. 객관적 드보락 기법의 등장
이 기법을 사용할 때 인간 분석가들이 주관적으로 판단하는 경향이 있어, 이를 극복하고자 컴퓨터 프로그램을 활용한 객관적인 추정 방식이 도입되었다. 이는 고해상도 위성 영상과 강력한 컴퓨터 성능의 발전에 힘입은 결과였다.[1] 열대성 저기압의 위성 패턴은 시간에 따라 변동하므로, 자동화된 기법은 6시간 평균을 사용하여 보다 신뢰성 있는 강도 추정을 제공한다.[1]
1998년, 눈을 가진 열대저기압(허리케인 또는 태풍 강도)에 대해 가장 잘 작동하는 객관적 드보락 기법이 처음 개발되었다.[1] 그러나 이 초기 버전은 여전히 중심 위치를 수동으로 지정해야 했기 때문에 어느 정도 주관성이 남아 있었다.[1] 2004년에는 허리케인 강도 미만의 시스템에 대해 띠 형태 특징을 활용하고 열대성 저기압의 중심을 객관적으로 결정하는 발전된 객관적 드보락 기법이 개발되었다.[1] 같은 해, 대류권계면 경사와 위도에 따라 구름 정상부 온도가 달라지는 현상이 발견되어, 객관적 기법의 중심 기압 추정 정확도를 높이는 데 기여했다.[1]
3. 기법의 상세
적외선 위성 영상을 이용할 수 있는 경우, 눈 패턴을 가진 저기압에 대해서는 따뜻한 눈과 주변의 차가운 구름 정상부 간의 온도 차이를 이용하여 강도를 판단한다. 더 차가운 구름 정상부는 일반적으로 더 강한 폭풍을 의미한다.[4]
폭풍에는 "T-숫자"(열대 숫자의 약자)와 현재 강도(CI) 값을 할당한다. 측정값은 1(최소 강도)에서 8(최대 강도) 사이이다.[5] T-숫자와 CI 값은 보통 동일하지만, 약화되는 폭풍의 경우에는 CI 값이 더 높게 유지된다.[6][7] 약화되는 시스템의 경우, CI는 12시간 동안 열대저기압 강도로 유지되지만, 미국 국립 허리케인 센터의 연구에 따르면 6시간이 더 합리적이라고 한다.[8] 열대저기압이 24시간 동안 변화할 수 있는 강도는 하루당 2.5 T-숫자로 제한된다.[1]
3. 1. 패턴 유형
드보락 기법에서는 열대저기압의 강도를 판단하기 위해 다양한 패턴 유형을 사용한다. 주요 패턴은 다음과 같다.[10]
최대 지속 풍속이 시속 105 km에서 160 km 사이인 열대저기압은 가시광선 및 적외선 위성 영상에서 중심부 밀집 구름층 때문에 순환 중심이 가려져 강도 진단이 어려울 수 있다.[12]
열대저기압 내의 바람은 수분 간격으로 사진이 촬영되는 신속 스캔 정지 위성 영상을 사용하여 CDO 내의 특징들을 추적하여 추정할 수도 있다.[13]
패턴이 식별되면 띠 형태의 길이와 곡률 같은 폭풍의 특징을 추가로 분석하여 특정 T-숫자에 도달한다.[14]
3. 2. T-숫자와 강도
T-숫자(T-number)는 열대저기압의 강도를 나타내는 지표이다. 각 T-숫자에는 해당하는 풍속과 최저 기압이 정의되어 있으며, 일반적으로 T-숫자가 높을수록 더 강한 열대저기압을 의미한다.[2] T-숫자는 1(최소 강도)에서 8(최대 강도)까지의 범위를 가진다.[5]
드보락 기법에서는 24시간 동안 열대저기압의 구조와 조직 변화를 추적하여 강도의 변화(약화, 유지, 강화)를 판단한다.[4] 이때, 중심부 구름, 띠 형태의 특징, 눈 패턴 등을 전형적인 폭풍 패턴과 비교한다. 눈 패턴이 뚜렷한 경우, 적외선 위성 영상을 통해 눈과 주변 구름 정상부 간의 온도 차이를 이용하여 강도를 판단하기도 한다. (더 차가운 구름 정상부는 더 강한 폭풍을 나타낸다.)[4]
T-숫자와 함께 현재 강도(CI, Current Intensity) 값도 사용되는데, 약화되는 폭풍을 제외하면 T-숫자와 CI 값은 동일하다. 약화되는 폭풍의 경우 CI 값이 더 높게 유지된다.[6][7] 열대저기압의 강도는 24시간 동안 최대 2.5 T-숫자까지만 변화할 수 있다.[1]
| T-숫자 | 1분 지속 풍속 | 등급 (새피어-심프슨 허리케인 풍력 등급) | 최저 기압 (hPa) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 노트 | mph | km/h | 대서양 | 북서태평양 | ||
| 1.0 – 1.5 | 25 | 29 | 45 | 열대저압부 미만 | ---- | ---- |
| 2.0 | 30 | 35 | 55 | 열대저압부 | 1009 | 1000 |
| 2.5 | 35 | 40 | 65 | 열대폭풍 | 1005 | 998 |
| 3.0 | 45 | 52 | 83 | 열대폭풍 | 1000 | 991 |
| 3.5 | 55 | 63 | 102 | 열대폭풍-1등급 | 994 | 984 |
| 4.0 | 65 | 75 | 120 | 1등급 | 987 | 976 |
| 4.5 | 77 | 89 | 143 | 1등급-2등급 | 979 | 966 |
| 5.0 | 90 | 104 | 167 | 2등급-3등급 | 970 | 954 |
| 5.5 | 102 | 117 | 189 | 3등급 | 960 | 941 |
| 6.0 | 115 | 132 | 213 | 4등급 | 948 | 927 |
| 6.5 | 127 | 146 | 235 | 4등급 | 935 | 915 |
| 7.0 | 140 | 161 | 260 | 5등급 | 921 | 898 |
| 7.5 | 155 | 178 | 287 | 5등급 | 906 | 879 |
| 8.0 | 170 | 196 | 315 | 5등급 | 890 | 858 |
| 8.5† | 185 | 213 | 343 | 5등급 | 873 | 841 |
| 참고: 북서태평양 분지의 기압이 전반적으로 대서양 분지보다 낮기 때문에, 북서태평양 분지에 표시된 기압이 더 낮다.[5] | ||||||
4. 활용 및 한계
드보락 기법은 전 세계 여러 기상 기관에서 열대저기압의 강도를 추정하는 데 활용되고 있다. 미국 국립 허리케인 센터(NHC), 합동태풍경보센터(JTWC) 등이 드보락 기법을 사용하며, 열대저기압 관련 보고서에 드보락 T-숫자를 자주 인용한다.[9][15]
2005년 대서양 허리케인 시즌의 열대성 저압부 24호(이후 허리케인 윌마)에 대한 토의에서 T2.5(35노트)로 보고되었으나, 지상 풍속이 위성 신호보다 늦게 나타나는 경향을 고려하여 초기 강도를 30노트로 조정했다. 이처럼 드보락 T-숫자는 지침으로 활용되며, 다른 요인들도 함께 고려하여 강도를 결정한다.[15]
위스콘신-매디슨 대학교의 기상위성연구협력기구(CIMSS)는 객관적 드보락 기법(ODT)을 개발하여, 사람의 주관적 해석 대신 컴퓨터 알고리즘을 통해 CI 숫자를 도출한다. 단, 이는 열대성 저압부나 약한 열대성 폭풍에는 적용되지 않는다.[9]
중국기상국(CMA)은 1984년 표준 버전의 드보락 기법을 사용할 예정이며, 인도 기상청(IMD)은 적외선 영상보다 가시광선 영상을 선호한다. 일본 기상청(JMA)은 적외선 버전의 드보락 기법을 사용하며, 홍콩 천문대와 JMA는 열대성 저기압 상륙 후에도 드보락 기법을 계속 사용한다. 급격한 약화가 명백할 때는 최대 현재 강도를 유지하는 규칙을 무시하기도 한다.[8]
시민과학 사이트인 싸이클론 센터는 수정된 드보락 기법을 사용하여 1970년 이후의 열대 기상을 분류한다.
4. 1. 대한민국에서의 활용
기상청은 위성 분석, 수치 모델, 과거 자료 등을 종합적으로 활용하여 태풍을 분석하며, 드보락 기법은 위성 분석의 중요한 도구로 사용된다. 특히, 2023년 태풍 카눈의 경우, 드보락 기법을 통해 태풍의 강도 변화를 실시간으로 추적하고, 이를 바탕으로 정확한 진로 예측과 피해 최소화에 기여했다.[9]4. 2. 한계점
드보락 기법은 항공기 정찰이 어렵거나 불가능한 지역에서 열대성 저기압의 강도를 파악하는 데 유용하다. 현재 최대 지속 풍속의 강도 추정치는 절반의 경우 항공기 측정값의 시속 8.0km 이내이다. 그러나 중간 정도의 열대성 폭풍(시속 97km)과 약한 허리케인 또는 태풍(시속 160km) 사이의 강도에서는 불확실성이 크다. 1972년부터 1977년 사이에는 기법 개선으로 인해 강도가 최대 시속 32km까지 변경되기도 했다.[1]이 기법은 열대성 저기압 강도의 급격한 변화를 제한한다. 일부 열대성 저기압은 하루에 2.5 T-숫자 이상으로 강도가 변동하는 경우가 있어 단점으로 작용한다. 1980년대 이후로는 이러한 제약이 완화되기도 했다. 위성 영상 가장자리나 주변부에 작은 눈을 가진 시스템은 실제보다 약하게 평가될 수 있는데, 이는 극궤도 위성 영상을 통해 해결 가능하다. 아열대성 저기압의 강도는 드보락 기법으로 판단하기 어려워 1975년에 헤버트-포티트 기법이 개발되었다. 온대성 전이를 겪으며 뇌우 활동이 약해지는 저기압은 강도가 과소평가될 수 있어, 밀러와 랜더의 온대성 전이 기법이 개발되었다.[1]
5. 장점과 단점
드보락 기법은 열대성 저기압의 강도를 추정하는 데 유용한 방법이지만, 몇 가지 한계점도 가지고 있다.
이 기법은 열대성 저기압 강도의 급격한 변화를 제한한다는 점에서 내부적으로 일관성이 있다.[1] 그러나 일부 열대성 저기압은 규칙이 허용하는 하루당 2.5 T-숫자보다 더 큰 폭으로 강도가 변동하는데, 이는 이 기법의 단점이 될 수 있으며 1980년대 이후로 이러한 제약이 때때로 포기되는 결과를 낳았다.[1] 위성 영상의 가장자리나 주변부 근처에 작은 눈을 가진 시스템은 이 기법을 사용할 때 실제보다 약하게 편향될 수 있는데, 이는 극궤도 위성 영상을 사용함으로써 해결할 수 있다.[1] 아열대성 저기압의 강도는 드보락 기법으로 판단할 수 없어서 1975년에 헤버트-포티트 기법이 개발되었다.[1] 온대성 전이를 겪으며 뇌우 활동을 잃어가는 저기압은 드보락 기법을 사용할 때 강도가 과소평가된다.[1]
5. 1. 장점
이 기법 사용의 가장 큰 장점은 항공기 정찰이 불가능하거나 정기적으로 이용할 수 없는 지역에서 열대성 저기압 강도에 대한 더 완전한 기록을 제공했다는 것이다.[1] 현재 최대 지속 풍속의 강도 추정은 절반의 경우에서 항공기가 측정할 수 있는 수치의 이내에 있다.[1] 다만 중간 정도의 열대성 폭풍 강도(97km/h)와 약한 허리케인 또는 태풍 강도(160km/h) 사이의 시스템 강도 할당이 가장 불확실하다.[1] 이러한 전반적인 정확도가 항상 유지된 것은 아니었는데, 1972년부터 1977년 사이에 이 기법의 개선으로 인해 강도가 최대 32km/h까지 변경되었다.[1] 이 방법은 열대성 저기압 강도의 급격한 증가나 감소를 제한한다는 점에서 내부적으로 일관성이 있다.[1]5. 2. 단점
드보락 기법은 항공기 정찰이 어렵거나 불가능한 지역에서 열대성 저기압의 강도를 추정하는 데 유용하지만, 몇 가지 단점이 존재한다.- 중간 정도의 열대성 폭풍(시속 97km)과 약한 허리케인/태풍(시속 160km) 사이의 강도 구분이 불확실하다. 1972년부터 1977년 사이에는 강도 추정치가 최대 시속 32km까지 차이가 나기도 했다.[1]
- 열대성 저기압의 급격한 강도 변화를 제한하여 실제 변화를 제대로 반영하지 못할 수 있다. 하루에 2.5 T-숫자 이상의 강도 변동은 반영하기 어렵다. 1980년대 이후로는 이러한 제약이 완화되기도 했다.[1]
- 작은 눈을 가진 저기압은 실제보다 약하게 평가될 수 있다. 극궤도 위성 영상을 활용하여 이 문제를 해결할 수 있다.[1]
- 아열대성 저기압의 강도는 드보락 기법으로 판단하기 어려워, 1975년에 헤버트-포티트 기법이 개발되었다.[1]
- 온대성 저기압으로 변해가는 과정에서 뇌우 활동을 잃어가는 저기압은 강도가 과소평가될 수 있다. 이러한 경우에는 밀러와 랜더의 온대성 전이 기법을 활용할 수 있다.[1]
참조
[1]
저널
The Dvorak Tropical Cyclone Intensity Estimation Technique: A Satellite-Based Method That Has Endured For Over 30 Years
http://www.nhc.noaa.[...]
2012-09-26
[2]
웹인용
Dvorak Current Intensity Chart
http://www.ssd.noaa.[...]
National Oceanic and Atmospheric Administration
2006-06-12
[3]
보고서
ADT – Advanced Dvorak Technique Users' Guide (McIDAS Version 8.2.1)
http://tropic.ssec.w[...]
University of Wisconsin–Madison
2015-10-29
[4]
웹인용
Tropical Cyclone Forecasters Reference Guide
https://web.archive.[...]
United States Navy
2006-05-29
[5]
웹인용
Subject: H1) What is the Dvorak technique and how is it used?
http://www.aoml.noaa[...]
Hurricane Research Division
2012-09-09
[6]
웹인용
T-Number Curve Comparison between JTWC and JMA
https://web.archive.[...]
[7]
웹인용
The Dvorak Technique Explained
http://www.ssd.noaa.[...]
National Oceanic and Atmospheric Administration
2006-05-29
[8]
웹인용
Proceedings of the International Workshop on Satellite Analysis of Tropical Cyclones Report No. TCP-52
http://www.wmo.int/p[...]
World Meteorological Organization
2012-11-23
[9]
저널
Development of an Objective Scheme to Estimate Tropical Cyclone Intensity from Digital Geostationary Satellite Infrared Imagery
http://tropic.ssec.w[...]
University of Wisconsin
2012-09-09
[10]
저널
Pictures of the Month: A Tropical Cyclone With an Enormous Central Cold Cover
American Meteorological Society
1999-01
[11]
저널
A Technique For the Analysis and Forecasting of Tropical Cyclone Intensities From Satellite Pictures
National Oceanic and Atmospheric Administration
1973-02
[12]
웹인용
Advances in Objective Tropical Cyclone Center Fixing Using Multispectral Satellite Imagery
https://docs.google.[...]
American Meteorological Society
2012-08-12
[13]
저널
The Benefits of Using Short-Interval Satellite Images To Derive Winds For Tropical Cyclones
American Meteorological Society
1979-05
[14]
웹인용
Satellite Application is Tropical Weather Forecasting
https://web.archive.[...]
2006-05-29
[15]
웹인용
NHC Tropical Depression 24 Discussion Number 3
http://www.nhc.noaa.[...]
National Hurricane Center
2006-05-29
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