일기예보는 왜 틀릴까? 날씨는 어떻게 측정할까?

날씨

날씨는 인간이 살아가는 삶에 많은 영향을 미치게 됩니다.
일상적으로 비가 오는 걸 예측하지 못하면 옷이 젖어 하루를 망칠 수 있고, 가뭄, 태풍 등
천재지변에 대비할 수 없습니다.
우리는 기상예보에 대한 관심이 높지만, 적중률은 높지 않습니다.
오늘은 기상예측에 대한 역사와 현재 어떤 방식으로 하는지
측정이 어려운 이유는 무엇인지 알아보았습니다.

# 날씨를 측정하는 방법?

날씨를 측정하는 방법은 여러 가지가 존재합니다. 가장 일반적인 방법은 기상관측소에서 측정하는 방법인데 우리나라 기상청은 약 1400여 개의 기상관측소를 설치하여 날씨를 측정하고 있습니다.

 

기상관측소에서는 온도, 습도, 기압, 풍속, 풍향, 강수량, 일조량, 일출시간, 일몰시간, 구름양, 기상현상 등을 측정합니다. 기상청은 이 데이터를 수집하여 일기예보를 작성하고, 기상재해를 예방하고, 농작물 생산량을 예측하고, 건축물 설계를 하기 위해 사용합니다.

기상청은 또한 지구관측 위성을 사용하여 날씨를 측정합니다. 지구관측 위성은 지구의 표면을 촬영하여 구름, 강수, 기압, 풍속 등의 데이터를 수집합니다. 기상청은 이 데이터를 사용하여 날씨를 예측하고, 기상재해를 예방하고, 농작물 생산량을 예측하고, 건축물 설계를 하기 위해 사용합니다.

일기예보 과정 (출처 : 기상청)

# 날씨 측정은 언제부터 시작 됐을까?

인류는 오래전부터 날씨를 관측하고 예측하기 위해 노력해 왔습니다.

고대 중국에서는 이미 태양과 달, 별의 움직임을 통해 날씨를 예측하는 천문학이 발달했고, 고대 이집트에서는 나일강의 범람을 예측하기 위해 날씨를 관측했습니다.

• 16세기 : 이탈리아의 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 사용하여 천체를 관측하고, 날씨와 관련된 새로운 사실을 발견
• 17세기 : 영국의 로버트 허클리스가 세계 최초의 기상청을 설립
• 19세기 : 프랑스의 루이 파스퇴르가 미생물의 존재를 발견하고, 미생물이 날씨에 영향을 미치는다는 사실을 밝혀냄
• 20세기 : 컴퓨터의 발달로 날씨 예측이 더욱 정밀해짐
• 현재 : 인공위성, 레이더, 기상관측 장비 등을 사용하여 날씨를 관측하고 예측

대한민국은 1883년 고종이 독일인 묄렌도르프에게 지시해 원산과 인천에 관측소를 설치한 것이 최초의 서구식 기상관측이었습니다. 이후 일제강점기 때 일본인이 모든 업무를 관장하다가 1945년 광복과 동시에 일본이 하던 기상업무를 이관받아 근대적인 일기예보를 진행하게 됐다는 기록이 있습니다.

#  기상예측 왜 틀릴까?

기상청은 국가기상슈퍼컴퓨터센터를 운영하고 있습니다. 국가기상슈퍼컴퓨터센터는 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 중 하나를 보유하고 있으며, 이 슈퍼컴퓨터를 사용하여 날씨를 예측하고, 기상재해를 예방하고, 농작물 생산량을 예측하고, 건축물 설계를 하기 위해 사용합니다. 

 

그런데 정확도는 왜 떨어질까? 슈퍼컴퓨터의 성능이 부족한 것일까?

 

• 첫 번째로 지형적 특성인데 우리나라는 태백산맥이 동서를 가르고 있고, 여기에서 나온 산줄기가 발달하여 70%가 산지이다. 이러한 지형적 특성 때문에 기상 예측이 까다로운 편에 속합니다.
• 두 번째로 기압, 습도, 기온, 지형, 지표, 해면 온도 등 날씨에 영향을 주는 요인이 너무 많습니다. 반면 측정할 수 있는 데이터는 적고 변수는 많기에 모델링에 어려움을 겪고 있습니다.
• 세 번째로 최근 지구온난화로 발생한 전래 없는 기후의 변화로 인해 파악하기가 힘들어지고 있습니다. 폭염에 이어 태풍, 게릴라성 집중 호우 등으로 한반도의 기후가 아열대 기후의 특성이 나타나고 있어 어려움을 겪고 있습니다.

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기상청에서도 오보를 줄이고 정확도를 좀 더 높이기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다.

이는 우리나라에만 국한된 문제는 아니고 미국이나 일본도 강수량이나 정량적으로 정확하게 예보하지는 못하고 있습니다. 전 세계의 모든 나라가 앞으로 풀어가야 할 숙제인 것 같습니다.