[미국] 북미 계절풍으로 미국 남서부 여름 강우량 미리 예측 가능

가뭄관리에 도움 될 것으로 기대 

후버 댐에 의해 형성된 미드 호수는 남서쪽의 계속되는 가뭄 때문에 매우 낮은 수위에 있다. [사진제공 = NSF]

건조한 미국 남서부 지역에서 저수지 수위가 감소함에 따라, 한 연구팀은 몇 달 전에 해당 지역의 여름 강우량을 예측하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 이러한 계절 예측은 주 및 지자체가 주요 저수지 저장량 및 방수에 대한 조기 결정을 내리는 데 도움이 되며 보다 효율적인 물관리를 지원할 것으로 기대된다.

현재의 계절 예측은 애리조나와 뉴멕시코 전역에 걸친 여름 강우량을 정확하게 예측할 수 없지만, 연구팀은 예측의 변수인 낮은 대기의 수증기 양이 4월부터 이 지역 대부분에 걸쳐 6월과 10월 사이의 강수량 추세를 예측할 수 있다는 것을 발견했다. 특히 애리조나에서 좋은 성과를 거뒀으며, 이 연구결과는 『지구물리학 연구지(Geophysical Research Letters)』에 게재됐다.

연구를 주도한 국립대기연구센터(National Center for Atmospheric Research, NCAR)의 과학자인 안드레아스 프레인(Andreas Prein)은 "이 방법은 놀라울 정도로 성공적이어서 개별 유역을 관찰하고 평균 강우량을 초과할지 아니면 미달하지를 수개월 전에 미리 정확하게 예측할 수 있다"라며 "남서부는 세계에서 가장 물이 부족한 지역 중 하나이며, 강우량이 발생하기 전에 미리 물 관리 결정을 내려야 한다"고 전했다.

그 연구결과는 즉시 시험대애 오를 것이다. 연구에 자금을 지원한 미국 매립국(U.S. Bureau of Reclamation)은 올해 콜로라도 강과 리오 그란데 분지에서 남서부의 예측 시스템을 평가할 것이다. 이 연구는 또한 NCAR을 후원하는 미국 국립 과학 재단(U.S. National Science Foundation)으로부터 기금을 지원 받았다.

물 부족은 미국 남서부 지역의 주요 도전 과제이다. 이 지역은 기온이 점점 더워지는 반면 인구는 빠르게 증가하여 물 수요가 증가하고 있음에도 불구하고 수십 년 만에 가장 심각한 가뭄과 씨름하고 있다. 산 정상의 스노우팩(snowpack)은 저수지에 많은 양의 물을 공급하지만, 적설량은 감소하고 있으며 이는 기후 변화와 함께 계속될 것으로 예상되는 추세이다.

스노우팩의 손실을 상쇄하기 위해 물 관리자는 북미 몬순의 강우량을 더 잘 활용해야 한다. 여름과 초가을의 대부분 동안 남풍이 태평양, 캘리포니아 만, 멕시코 만으로부터 습기를 가져옴으로써 발생하는 이 연간 기후 현상은 남서 사막의 연간 강수향의 약 60~80%를 제공한다. 그러나 그것은 매우 변화가 크며, 과학자들은 다가오는 장마철이 평균적인 강우량을 제공할 것인지 아니면 특별히 습하거나 건조할 것인지를 정확가에 예측할 수 없었다.

프레인과 그의 공동 연구자들은 몬순을 통해 몇달 전 예측이 가능한지를 확인하기 위해 몇 가지 주요 기상 모델의 장기 예측을 확인했다.

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New method predicts summer rainfall in the U.S. Southwest months in advance

Seasonal forecasts of North American Monsoon can help drought management

As reservoir levels dwindle in the arid southwestern U.S., scientists have developed a method to estimate summer rainfall in the region months in advance. Such seasonal predictions can help state and local officials make key reservoir storage and water allocation decisions earlier and support more efficient water management.

Current seasonal forecasts are not able to accurately predict summer rains across Arizona and New Mexico. However, a team of scientists found that a variable in those same forecasts -- the amount of water vapor in the lower atmosphere -- could, starting in April, predict precipitation trends between the months of June and October across a large part of the region, performing especially well in Arizona. They detailed their findings in a study in Geophysical Research Letters.

"The method is surprisingly successful, enabling us to look at individual catchments and correctly predict months ahead of time whether they will get above or below average rainfall," said Andreas Prein, a scientist at the National Center for Atmospheric Research who led the study. "The desert Southwest is one of the most water-stressed regions in the world, and water management decisions have to be made way in advance before rainfall occurs."

The findings will be put to the test immediately. The U.S. Bureau of Reclamation, which provided funding for the study, will evaluate the prediction system in the Southwest this year in both the Colorado River and Rio Grande basins. The study also received funding from the U.S. National Science Foundation, which sponsors NCAR.

Water scarcity is a major challenge for the U.S. Southwest. The region is contending with one of its most severe droughts in decades, even as temperatures are becoming hotter and water demands are increasing from a fast-growing population. Mountain snowpack supplies much of the water in reservoirs, but snow levels are diminishing, a trend that is expected to continue with climate change.

To help offset the loss of snowpack, water managers would like to make better use of rainfall from the North American Monsoon. This annual climate phenomenon, which results from southerly winds bringing moisture from the Pacific Ocean, Gulf of California and Gulf of Mexico during much of the summer and early fall, delivers approximately 60%-80% of the annual precipitation in the desert Southwest. But it is highly variable from one year to another, and scientists have not been able to accurately predict whether an upcoming monsoon season will deliver an average amount of rainfall or be particularly wet or dry.

Prein and his co-authors turned to the long-range forecasts of several leading weather models to see whether they could develop months-ahead predictions of the monsoon.

[출처 = NSF(https://www.nsf.gov/discoveries/disc_summ.jsp?cntn_id=305254&org=NSF&from=news) / 2022년 5월 26일]