[미국] 캔자스공대, 캔자스주 물 가용량 및 분배량 예측 위한 모델 개발

인간 활동에 의해 주도되는 기후 변화는 향후 수십 년 동안 캔자스의 기온과 강우량을 변화시킬 것이다. 그러나 변화의 시기와 심각성에 대한 예측은 정확하지 않다.

현재, 캔자스공대 연구진은 캔자스물사무국(Kansas Water Office, KWO)과 함께 물 분배 관리가 중요한 자원의 공급과 수요를 더 잘 예측할 수 있도록 주의 미래 기후에 대한 불확실성을 설명하는 모델을 개발하고 있다.

연구는 물부족에 대한 최악의 시나리오로 캔자스의 1950년대 가뭄 연도의 데이터에 의존하는 KWO가 사용하는 모델을 확장하는 것이다.  이 프로젝트는 미 연방국토개발국의 9만8천 달러의 워터스마트 보조금과 캔자스물사무국과 캔자스공대의 추가 자금에 의해 지원된다.

조슈아 라우디(Joshua Roundy) 캔자스공대 토목, 환경 및 건축 공학 부교수 "이 프로젝트는 캔자스 워터 오피스와 협력하여 주의 수문학적 모델링과 기후 예보를 발전시켰다"고 말했다. 그는 "지금, 그들은 1950년대의 가뭄 기간을 가지고 그들의 모델을 살펴본 다음, '우리는 도시가 이 정도의 물을 사용하도록 허용할 수 있다'고 말하는 근거로 사용할 수 있다. 하지만 불확실성과 함께, 다른 시나리오를 고려하고 미래의 기후와 그것이 주 전체의 증발과 흐름에 어떻게 영향을 미칠지 기대하는 것이 도움이 된다. 그래서 우리는 기후 모델을 사용하여 물 예측 내의 불확실성 추정치를 개선하기 위해 이 제안을 함께 작업했다"고 말했다.

새로운 모델링 작업은 6개의 강 분지, 21개의 저수지, 51개의 유입 및 163개의 소모성 물 사용원을 포함하는 캔자스 주의 중부와 동부 지역에 초점을 맞출 것이다.

리차드 로켈(Richard Rockel) 캔자스물사무국 수자원플래너는 "캔자스 워터 오피스는 캔자스 주의 향후 수도 공급 계획에 기후 변화를 통합하기 위한 더 많은 도구와 자원을 개발하면서 캔자스공대와 함께 이 워터스마트 보조금 프로젝트를 진행하기를 기대하고 있다"면서 "이 프로젝트는 국가가 직면하고 있는 지역적인 물 공급 문제에 적용되는 기후 변동성에 대한 보다 포괄적인 분석을 가능하게 할 것"이라고 말했다.

라우디와 그의 연구팀은 향후 몇 년 동안 캔자스주의 물의 가용성이 기후 불확실성의 영향을 받을 수 있는 방법을 예측하기 위해 세계 기후 연구 프로그램의 결합 모델 상호 비교 프로젝트 5단계(CMIP5)를 사용할 것이다. CMIP5 모델은 여러 방출 시나리오를 비교하고 육지, 해양 및 대기 사이의 주요 피드백과 결합한다.

CMIP5 모델을 캔자스의 과거 기후 데이터와 결합하면 연구팀은 수문학적 모델링을 사용하여 기후 불확실성으로 인한 유량 및 증발의 불확실성을 추정한 다음 새로운 유량 및 증발 입력을 고려하여 기존 KWO 물 할당 모델을 수정할 것이다.

마지막으로, 캔자스공대 그룹은 베이지안 확률론적 프레임워크를 사용하여 기후 변화로 인한 미래 물 할당의 가변성을 정량화할 것이다. 라우디 부교수에 따르면, 기후에 대한 새로운 데이터가 등장함에 따라, 한국기후기구는 업데이트된 예측 능력을 위해 그것을 모델에 적용할 수 있을 것이다.

[출처 = Wateronline(https://www.wateronline.com/doc/researchers-to-develop-new-models-for-forecasting-water-availability-and-allocation-in-kansas-0001) / 2021년 11월 11일]