강우량
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1. 개요
강우량은 mm 단위로 표시하며, 우량계를 사용하여 측정한다. 시간당 강우량은 강우강도로 표현되며 수공구조물 설계에 중요한 값으로 사용된다. 유역 평균 강우량은 산술평균법, 티센다각형법, 등우선법을 통해 계산하며, 확률 강수량은 과거 폭우 데이터를 통계적으로 추정하여 산출한다. 세계적으로, 프랑스 레위니옹의 베로브에서 1964년 2월 28일부터 29일까지 18시간 30분 동안 1,689mm의 강수량을 기록했으며, 대한민국에서는 1시간 강수량 최고 기록이 지바현 가토리시에서 1999년 10월 27일에 기록된 153mm이다.
강우량은 mm 단위로 나타낸다. 우량을 재는 도구인 우량계를 실외에 설치해 내리는 빗물을 받고, 시간별로 빗물의 깊이를 재면 된다. 우량계는 보통 원통형으로 생겼으며, 원통의 윗면은 빗물을 모을 수 있도록 깔때기로 되어 있다. 주위의 영향을 없애기 위해 우량계 근처에 별도의 장치를 설치하기도 한다.
강우관측소에서 측정한 강우량은 점 강우량이며, 강우-유출모형은 입력자료로써 유역의 평균강우량을 이용하기 때문에 점 강우량을 면적평균 강우량으로 바꾸어주어야 한다. 여기에는 산술평균법(arithmetic average method), 티센다각형법(Thiessen polygon method), 등우선법(isohyetal method)이 있다.
2. 표현
강우량은 '하루에 몇 mm가 내렸다', '한 시간에 몇 mm가 내렸다'와 같이 얼마만큼의 시간길이동안 내린 우량인지 표현해준다. 시간당 강우량은 강우강도(I)라고 하며, 수공구조물 설계에 사용되는 중요한 값이다. 강우강도는 여러 가지 식을 통해 정하는데, 어떤 식을 적용해야하는지는 지역마다 다르다.
비의 양만을 나타내는 경우는 강우량이라고 하며, 눈의 양만을 나타내는 경우는 강설량이라고도 한다. 한랭지용 강우량계는 히터로 눈 등을 녹여 측정한다.
눈의 경우, 내린 양은 강수량으로서 강우량계로 관측되지만, 쌓인 양은 적설심으로서 적설계로 관측된다. 이는 적설이 기온이나 지표의 온도에 좌우되며, 또한 눈과 비는 밀도가 다르기 때문이다.
2. 1. 측정 방법
강우량은 보통 원통형 우량계를 실외에 설치하여 빗물을 받고, 시간별로 빗물의 깊이를 측정하여 측정한다. 윗면은 깔때기 모양이며, 주위 영향을 최소화하기 위해 우량계 근처에 별도의 장치를 설치하기도 한다. 한랭지용 강우량계는 히터로 눈 등을 녹여 측정한다.
2. 2. 강우 강도
시간당 강우량은 강우강도(I)라고 하며, 수공구조물 설계에 사용되는 중요한 값이다. 강우강도는 여러 가지 식을 통해 정하는데, 어떤 식을 적용해야하는지는 지역마다 다르다.
3. 유역 평균 강우량
## 산술평균법
산술평균법은 가장 간단한 방법으로, 관측소마다 동일한 가중치를 부여하여 계산한다. 유역의 평균강우량 Pm은 다음과 같이 계산한다.
평야 지역, 우량관측소가 균등하게 분포하고 있을 때, 각 관측소 관측치가 유역 평균치와 큰 차이를 보이지 않을 때 사용한다.
## 티센다각형법
티센다각형법은 관측소별 강우량에 관측소 주위로 티센다각형을 그려 관측소가 지배하는 면적을 가중치로 이용해 평균강우량을 구하는 방법이다. 인접 관측소끼리 정삼각형에 가깝도록 직선으로 연결하고, 연결한 직선을 수직이등분하여 면적을 분할하여 다각형의 면적을 구한다.
티센다각형법은 우량 관측소 간 상대적인 위치와 밀도를 고려하기 때문에 산술평균법보다 좋은 결과를 얻을 수 있다. 그러나 고도에 따른 강수의 변화(산악효과)는 고려하지는 못한다.
## 등우선법
등우선법은 등우선을 작도한 뒤 등우선 간 면적을 구하고 이를 이용하여 유역의 평균강우량을 구하는 방법이다. 등우선법을 사용하면 산악효과를 고려할 수 있다. 등우선은 각 우량관측소에서 관측된 강우자료 및 기타 정보를 이용해 관측소 사이 우량을 보간하여 그린다.
3. 1. 산술평균법
산술평균법은 가장 간단한 방법으로, 관측소마다 동일한 가중치를 부여하여 계산한다. 유역의 평균강우량 Pm은 다음과 같이 계산한다.
:
산술평균법은 평야 지역, 우량관측소가 균등하게 분포하고 있을 때, 각 관측소 관측치가 유역 평균치와 큰 차이를 보이지 않을 때 사용한다.
3. 2. 티센다각형법
티센다각형법은 관측소별 강우량에 관측소 주위로 티센다각형을 그려 관측소가 지배하는 면적을 가중치로 이용해 평균강우량을 구하는 방법이다. 인접 관측소끼리 정삼각형에 가깝도록 직선으로 연결하고, 연결한 직선을 수직이등분하여 면적을 분할하여 다각형의 면적을 구한다.
계산식은 다음과 같다.
:
티센다각형법은 우량 관측소 간 상대적인 위치와 밀도를 고려하기 때문에 산술평균법보다 좋은 결과를 얻을 수 있다. 그러나 고도에 따른 강수의 변화(산악효과)는 고려하지는 못한다.
3. 3. 등우선법
등우선법은 등우선을 작도한 뒤 등우선 간 면적을 구하고 이를 이용하여 유역의 평균강우량을 구하는 방법이다. 등우선법을 사용하면 산악효과를 고려할 수 있다. 등우선은 각 우량관측소에서 관측된 강우자료 및 기타 정보를 이용해 관측소 사이 우량을 보간하여 그린다.
:
::A : 등우선에 의해 구분되는 면적
::P : 두 인접 등우선간 면적에 대한 평균강우량
4. 강수량과 생활
1시간 강수량 1mm는 1m2 면적에 1L의 물이 내리는 양이다. 서 있는 사람 위(50cm × 50cm)에는 30분 동안 125mL의 물이 내리는 양이다.[3][4][5][6] 뉴스 프로그램에서는 종종 "1시간당 x mm"를 "x mm/h"로 표기하며, 단순히 "x밀리"라고 읽는다.
일기 예보에서는 "맑음 때때로 비"나 "맑음 한때 비" 등의 표현이 사용된다. 일본에서는 "때때로", "한때", "뒤"는 다음과 같이 사용된다[3][4][5][6]
- 때때로 (기상 상태): (기상 상태)가 단속적으로 이어지며, 그 지속 시간이 예보 기간의 1/2 미만인 경우.
- 한때 (기상 상태): (기상 상태)가 연속적으로 이어지며, 그 지속 시간이 예보 기간의 1/4 미만인 경우.
- 뒤 (기상 상태): 예보 기간 내의 앞과 뒤의 날씨가 다를 때, (기상 상태)가 뒤에 오는 경우.
5. 강수량 기록
5. 1. 세계
세계의 극한 강수량 기록은 다음과 같다.[7][8]| 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 | |
|---|---|---|---|
| 1분 | 38 | 프랑스 해외 영토 과들루프 | 1970년11월 26일 |
| 8분 | 126 | #REDIRECT 퓌센 | 1920년5월 25일 |
| 15분 | 198 | 자메이카 플럼 포인트 | 1916년5월 12일 |
| 20분 | 206 | #REDIRECT 쿠르테아 데 아르제슈 | 1889년7월 7일 |
| 42분 | 305 | 미국 홀트 | 1947년6월 22일 |
| 2시간 10분 | 483 | 미국 록포트 | 1889년7월 18일 |
| 2시간 45분 | 559 | 미국 D'Hanis | 1935년5월 31일 |
| 4시간 30분 | 782 | 미국 스메스포트 | 1942년7월 18일 |
| 9시간 | 1,087 | 프랑스 해외 영토 레위니옹 베로브 | 1964년2월 28일 |
| 12시간 | 1,340 | 1964년2월 28일 - 2월 29일 | |
| 18시간 30분 | 1,689 | 1964년2월 28일 - 2월 29일 | |
| 24시간 | 1,825 | 프랑스 해외 영토 레위니옹 Foc-Foc | 1966년1월 7일 - 1월 8일 |
| 월 | 9,299 | 인도 메갈라야 주 체라푼지 | 1861년 7월 |
| 연간 최대 | 26,461 | 1860년 8월 - 1861년 7월 | |
| 연간 평균 최대 | 10,449.3 | 1971년 - 2000년 | |
| 11,770 | 투툰엔도 | 불명 | |
| 연간 최소 | 0 | 칠레 안토파가스타 주 아타카마 사막 | 불명 |
| 연간 평균 최소 | 0.5 | 이집트 아스완 | 1951년 - 1978년 |
5. 2. 대한민국
대한민국은 강수량의 지역적, 시기별 편차가 큰 특징을 보인다.; 10분 강수량 기록
우리나라의 10분 강수량 기록은 현재까지 공식적으로 집계되거나 발표된 바 없다. 다만, 일본의 기록을 참고하면 다음과 같다.
| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 55.0 | 홋카이도 키코나이정 (아메다스) | 2021년11월 2일 |
| 2위 | 50.0 | 사이타마현 구마가야시 (기상 관서) | 2020년6월 6일 |
| 니가타현 아가정 무로다니 (아메다스) | 2011년7월 26일 | ||
| 4위 | 49.0 | 고치현 도사시미즈시 (기상 관서) | 1946년9월 13일 |
| 5위 | 40.5 | 미야기현 이시노마키시 (기상 관서) | 1983년7월 24일 |
- 순위표는 동일 지점의 중복 기재는 없지만, 도사시미즈시에서는 1953년 9월 29일에 42.4 mm, 1944년 10월 17일에도 40.0 mm를 기록하고 있다.
- 기상청 관할 이외에서는, 토치기현 시오야정 이이오카에서 2013년 7월 27일에 48 mm, 히로시마현 쇼바라시 오토에서 2010년 7월 16일에 44 mm를 기록하고 있다 (2010년 7월 쇼바라 호우)[9]。
; 1시간 강수량 기록
| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 153 | 지바현 가토리시 (아메다스) | 1999년10월 27일 |
| 나가사키현 나가사키시 나가우라다케 (아메다스) | 1982년7월 23일 | ||
| 3위 | 152 | 오키나와현 타라마손 (아메다스) | 1988년4월 28일 |
| 4위 | 150.0 | 고치현 도사시미즈시 (기상 관서) | 1944년10월 17일 |
| 구마모토현 고사마치 (아메다스) | 2016년6월 21일 | ||
| 5위 | 149.0 | 고치현 무로토시 무로토곶 (기상 관서) | 2006년11월 26일 |
- 기상청 관할 이외에서는, 나가사키 대수해 (1982년 7월 23일) 때 나가요정의 읍사무소에서 '''187 mm'''를 기록하고 있다. 이 값은 현재 '''1시간 강수량 일본 기록'''이다. 또한 같은 날에는 사이카이시 코모리에서도 183 mm를 기록하고 있다.
; 일 강수량 기록
| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 922.5 | 가나가와현 하코네정 (아메다스) | 2019년10월 12일 |
| 2위 | 851.5 | 고치현 마노촌 우야세 (아메다스) | 2011년7월 19일 |
| 3위 | 844 | 나라현 카미키타야마촌 히데다케 (아메다스) | 1982년8월 1일 |
| 4위 | 806.0 | 미에현 오와세시 (기상 관서) | 1968년9월 26일 |
| 5위 | 790 | 가가와현 쇼도시마정 우치노우미 (아메다스) | 1976년9월 11일 |
:* 기상청 관할 이외에서는, 도쿠시마현 나카가와정 우미카와에서 2004년8월 1일에 '''1317mm''' (시코쿠 전력의 관측)를 기록하고 있다[10]。 이 값은 현재 '''일 강수량''' 및 당시 24시간 강수량의 일본 기록이다. 그 이전의 일본 기록도 같은 나카가와정의 히가시에서 태풍 17호에 의해 1976년 9월 11일에 기록한 1114mm (24시간 강수량은 1138mm[11]、시코쿠 전력의 관측)이며, 6일간의 총 강수량은 2781mm에 달했다.
:* 야쿠시마의 야쿠시마 삼림 생태계 보전 센터의 관측에서는 야쿠스기랜드 (해발 1000m)에서 2019년 5월 19일에 일 강수량 1231 mm, 5월 18일 11시-19일 11시의 24시간에 '''1676 mm'''를 기록했다. 2일간의 총 강수량은 2333 mm에 달했다[12]。
; 기타 24시간 강수량 기록
- 기상 관서·아메다스에 의한 통계 (800 mm 이상)
- * 1982년 7월 31일 - 8월 1일 나라현 히데다케 922 mm - 쇼와 57년 태풍 제10호
- * 1997년 9월 15일 - 16일 미야자키현 에비노 812 mm - 헤이세이 9년 태풍 제19호
- * 2004년 9월 28일 - 29일 미에현 오와세 800.5 mm - 헤이세이 16년 태풍 제21호
- * 2011년 7월 18일 - 19일 고치현 우야세 867.0 mm - 헤이세이 23년 태풍 제6호
- * 2014년 8월 9일 - 10일 고치현 우야세 862.0 mm - 헤이세이 26년 태풍 제11호
- * 2019년 10월 11일 - 12일 가나가와현 하코네 942.5 mm - 레이와 원년 동일본 태풍 (태풍 19호)
; 월 강수량 기록
- 최다 (기상 관서) 1883.0 mm 미에현 오와세시 1968년 9월
- 최다 (아메다스) 2452.0 mm 미에현 오다이정 미야가와 2011년 9월
- * 구내 관측소의 기록에서는, 나라현 오다이가하라산에서 1938년 8월에 3514 mm를 관측하고 있다.
; 연 강수량 기록
- 최다 (기상 관서) 6294.5 mm 가고시마현야쿠시마 1999년[13]
- 최다 (아메다스) 8670 mm 미야자키현 에비노시 1993년
- 최소 (기상 관서) 496.5 mm 도쿄도미나미토리시마 1995년
- 최소 (아메다스) 348 mm 홋카이도 혼베츠정 1984년
야쿠시마의 산악부에서는 연 강수량이 10,000 mm을 넘는 경우가 종종 있으며, 산림청 야쿠시마 삼림 환경 보전 센터 (현・야쿠시마 삼림 생태계 보전 센터)의 관측에서는 1999년에 요도가와 등산구 (해발 1,380m)에서 11,720 mm를 기록했다.[13]
5. 2. 1. 10분 강수량 기록
wikitable| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 55.0 | 홋카이도 키코나이정 (아메다스) | 2021년11월 2일 |
| 2위 | 50.0 | 사이타마현 구마가야시 (기상 관서) | 2020년6월 6일 |
| 니가타현 아가정 무로다니 (아메다스) | 2011년7월 26일 | ||
| 4위 | 49.0 | 고치현 도사시미즈시 (기상 관서) | 1946년9월 13일 |
| 5위 | 40.5 | 미야기현 이시노마키시 (기상 관서) | 1983년7월 24일 |
```
- 순위표는 동일 지점의 중복 기재는 없지만, 도사시미즈시에서는 1953년 9월 29일에 42.4 mm, 1944년 10월 17일에도 40.0 mm를 기록하고 있다.
- 기상청 관할 이외에서는, 토치기현 시오야정 이이오카에서 2013년 7월 27일에 48 mm, 히로시마현 쇼바라시 오토에서 2010년 7월 16일에 44 mm를 기록하고 있다 (2010년 7월 쇼바라 호우)[9]。
5. 2. 2. 1시간 강수량 기록
| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 153 | 지바현 가토리시 (아메다스) | 1999년10월 27일 |
| 나가사키현 나가사키시 나가우라다케 (아메다스) | 1982년7월 23일 | ||
| 3위 | 152 | 오키나와현 타라마손 (아메다스) | 1988년4월 28일 |
| 4위 | 150.0 | 고치현 도사시미즈시 (기상 관서) | 1944년10월 17일 |
| 구마모토현 고사마치 (아메다스) | 2016년6월 21일 | ||
| 5위 | 149.0 | 고치현 무로토시 무로토곶 (기상 관서) | 2006년11월 26일 |
- 기상청 관할 이외에서는, 나가사키 대수해 (1982년 7월 23일) 때 나가요정의 읍사무소에서 '''187 mm'''를 기록하고 있다. 이 값은 현재 '''1시간 강수량 일본 기록'''이다. 또한 같은 날에는 사이카이시 코모리에서도 183 mm를 기록하고 있다.
5. 2. 3. 일 강수량 기록
| 순위 | 강수량 [mm] | 관측 지점 | 기일 |
|---|---|---|---|
| 1위 | 922.5 | 가나가와현 하코네정 (아메다스) | 2019년10월 12일 |
| 2위 | 851.5 | 고치현 마노촌 우야세 (아메다스) | 2011년7월 19일 |
| 3위 | 844 | 나라현 카미키타야마촌 히데다케 (아메다스) | 1982년8월 1일 |
| 4위 | 806.0 | 미에현 오와세시 (기상 관서) | 1968년9월 26일 |
| 5위 | 790 | 가가와현 쇼도시마정 우치노우미 (아메다스) | 1976년9월 11일 |
:* 기상청 관할 이외에서는, 도쿠시마현 나카가와정 우미카와에서 2004년8월 1일에 '''1317mm''' (시코쿠 전력의 관측)를 기록하고 있다[10]。 이 값은 현재 '''일 강수량''' 및 당시 24시간 강수량의 일본 기록이다. 그 이전의 일본 기록도 같은 나카가와정의 히가시에서 태풍 17호에 의해 1976년 9월 11일에 기록한 1114mm (24시간 강수량은 1138mm[11]、시코쿠 전력의 관측)이며, 6일간의 총 강수량은 2781mm에 달했다.
:* 야쿠시마의 야쿠시마 삼림 생태계 보전 센터의 관측에서는 야쿠스기랜드 (해발 1000m)에서 2019년 5월 19일에 일 강수량 1231 mm, 5월 18일 11시-19일 11시의 24시간에 '''1676 mm'''를 기록했다. 2일간의 총 강수량은 2333 mm에 달했다[12]。
5. 2. 4. 기타 24시간 강수량 기록
- 기상 관서·아메다스에 의한 통계 (800 mm 이상)
- * 1982년 7월 31일 - 8월 1일 나라현 히데다케 922 mm - 쇼와 57년 태풍 제10호
- * 1997년 9월 15일 - 16일 미야자키현 에비노 812 mm - 헤이세이 9년 태풍 제19호
- * 2004년 9월 28일 - 29일 미에현 오와세 800.5 mm - 헤이세이 16년 태풍 제21호
- * 2011년 7월 18일 - 19일 고치현 우야세 867.0 mm - 헤이세이 23년 태풍 제6호
- * 2014년 8월 9일 - 10일 고치현 우야세 862.0 mm - 헤이세이 26년 태풍 제11호
- * 2019년 10월 11일 - 12일 가나가와현 하코네 942.5 mm - 레이와 원년 동일본 태풍 (태풍 19호)
5. 2. 5. 월 강수량 기록
- 최다 (기상 관서) 1883.0 mm 미에현 오와세시 1968년 9월
- 최다 (아메다스) 2452.0 mm 미에현 오다이정 미야가와 2011년 9월
- * 구내 관측소의 기록에서는, 나라현 오다이가하라산에서 1938년 8월에 3514 mm를 관측하고 있다.
5. 2. 6. 연 강수량 기록
- 최다 (기상 관서) 6294.5 mm 가고시마현야쿠시마 1999년[13]
- 최다 (아메다스) 8670 mm 미야자키현 에비노시 1993년
- 최소 (기상 관서) 496.5 mm 도쿄도미나미토리시마 1995년
- 최소 (아메다스) 348 mm 홋카이도 혼베츠정 1984년
야쿠시마의 산악부에서는 연 강수량이 10,000 mm을 넘는 경우가 종종 있으며, 산림청 야쿠시마 삼림 환경 보전 센터 (현・야쿠시마 삼림 생태계 보전 센터)의 관측에서는 1999년에 요도가와 등산구 (해발 1,380m)에서 11,720 mm를 기록했다.[13]
6. 확률 강수량
확률 강수량은 과거의 폭우 데이터를 통계학적으로 추정하여 산출한 강수량이다.
어떤 현상이 평균적으로 몇 년에 한 번 일어나는지를 나타내는 값을 "재현 기간"이라고 하며, 특정 재현 기간에 1번 일어난다고 생각되는 강수량을 "확률 강수량"이라고 한다.[1]
확률 강수량은 학술 연구, 방재 계획, 하천 계획 등에서 폭우에 관한 지역 특성을 파악하기 위한 기초 자료로 활용되지만, 평년값이나 극값·순위값 등 평소 발표되는 실제 강수량을 나타내는 강수량과는 질이 다른 "통계치"라는 점에 주의해야 한다. 또한 확률 강수량의 "위험 지도"는 드물게 일어나는 극심한 폭우의 강도와 빈도를 나타내는 것으로, 재해의 강도와 빈도를 직접적으로 나타내는 것은 아니다.[2]
참조
[1]
웹사이트
確率降水量とは
https://www.data.jma[...]
2019-10-13
[2]
웹사이트
確率降水量に関するQ&A
https://www.data.jma[...]
2019-10-13
[3]
웹사이트
天気予報・天気図について
https://www.jma.go.j[...]
[4]
웹사이트
「一時雨」と「時々雨」どちらが長時間降るのか?
http://president.jp/[...]
[5]
웹사이트
府県天気予報
https://www.jma.go.j[...]
[6]
웹사이트
よくお寄せいただくご質問
https://www.jma-net.[...]
[7]
논문
世界・日本における雨量極値記録
https://doi.org/10.3[...]
水文・水資源学会編集出版委員会
2019-11-06
[8]
서적
ギネスブック 世界記録事典 '87
講談社
1986
[9]
간행물
平成22年7月の梅雨前線豪雨により被災した一級河川大津恵川・一般県道中迫川北線の災害関連事業について
https://www.mlit.go.[...]
国土交通省河川局
2019-11-06
[10]
뉴스
災害をもたらした気象事例 台風第10・11号 平成16年 (2004年)7月29日 - 8月6日
https://www.data.jma[...]
気象庁
[11]
서적
昭和51年9月8日から13日にかけての台風第17号と前線による大雨に関する異常気象調査報告
大阪管区気象台
1977
[12]
웹사이트
屋久島森林生態系保全センター
https://www.rinya.ma[...]
洋上アルプス300号特別記念号(令和2年3月号)p2
[13]
웹사이트
屋久島の気候
https://www.rinya.ma[...]
屋久島森林生態系保全センター
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