[Seminar] Dr. Young-Cheol Kwon

한국형수치예보모델, 현업 1주년 성과 및 계획

한국형수치예보모델 (Korean Integrated Model: KIM)은 2011년부터 2019년까지 9년간 자체 개발로 만들어진 전 지구 모델이다. 기상청은 2020년 4월 28일부터 공식 현업모델로서 KIM 운영을 시작하였으며, 이는 지난 20여년간 외국모델에 의존하던 우리나라 기상예보에 획기적인 전환점이라 생각된다. 한국형모델의 지난 1년간의 현업운영 후 성능을 북반구 전체 예보정확도 측면에서 평가한 결과, 500hPa 지위고도의 이상상관계수는 병행운영 영국 통합모델 (UM)에 비해 약 98% 정도의 성능을 보였다. 반면 작년 여름철 우리나라 여름철 기상예측은 한국형모델이 통합모델과 유사하거나 약간 우수한 성능을 보였다. 예를 들어 작년 역대 최장 장마철의 강수예측의 정확도 (ACC)는 KIM이 0.67, UM이 0.68로 비슷하였으나 최고기온의 예측은 KIM이 더 우수하였다. 지난해 8월말에 우리나라에 영향을 주었던 바비, 마이삭, 하이선은 KIM이 강도에서 UM은 경로 예보에서 우위를 보였다.

기상청 수치모델링센터에서는 KIM 성능향상을 위해 연간 1~2회의 업데이트를 정기적으로 실시하고있다. 최근 업데이트를 통해 21년 4월 20일부터 현업으로 운영되고있는 KIM v3.6a의 개선과정과 그 결과를 이번 세미나에서 발표하고자 한다. 수치모델의 성능은 정도의 차이가 있으나 일별 변화가 발생하며 수치모델링센터에서 지속적인 모니터링 결과 KIM의 변동성이 다른 모델보다 크게 나타나는 것으로 파악되었다. 특히 오차가 다른 모델보다 아주 크게 나타나는 경우에는 전체적인 모델의 성능저하의 주 원인으로 파악되었다, 이러한 갑작스러운 모델 성능저하의 원인을 파악하기 위하여 다양한 분석과 실험을 수행한 결과 KIM의 초기장에서 북극과 남극의 하층에서 UM과 IFS에 비해 강한 한랭편차가 있음이 발견되었다. 민감도 실험을 통하여 극지역 한랭오차가 KIM 성능저하의 원인으로 파악되었으며 3.6a 버전에서 이러한 한랭편차의 완화를 통해 상당한 개선을 달성하였다. 개선된 KIM에서는 5일 500hPa 북반구예보가 전 버전에 비해 약 4.6% 개선되었으며, 동아시아 하층기온은 8%가 개선되었다. 3.6a에서도 극지방의 한랭 편차가 완전히 해소되지 않았기 때문에 앞으로 자료동화와 물리과정의 업데이트를 통해 지속적인 모델성능을 향상하고자 한다.