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2 기후변화이해하기 Ⅶ - 인천의기후변화 - 국립기상연구소 National Institute of Meteorological Research Korea Meteorological Administration

3 목 차 그림 목차 ⅱ 표 목차 ⅳ 요 약 문 ⅴ 1. 머리말 1 2. 인천의 기후 3 3. 인천의 기후변화 기후요소별 변화 현상일수의 변화 계절의 변화 경기도 기온 및 강수분포 특성 인천의 기상관측 역사 및 환경 인천광역시 자연 및 인문환경 맺음말 65 참고문헌 69 - i -

4 그림 목차 그림 2. 1 인천 기온과 강수량의 월별 평년값 3 그림 3.1 연평균 최고, 최저, 평균 기온의 변화 ( 년 ) 6 그림 3.2 계절별 평균 최고, 최저, 평균 기온 변화율 ( 년 ) 7 그림 3. 3 열대일 일수의 변화 ( ~ 년 ) 8 그림 년대별 평균 열대일 일수의 변화 ( ~ 년 ) 9 그림 3. 5 열대야 일수의 변화 ( ~ 년 ) 1 0 그림 년대별 총 열대야 일수의 변화 ( ~ 년 ) 1 0 그림 3. 7 영하 일수의 변화 ( ~ 년 ) 1 1 그림 년대별 평균 영하 일수의 변화 ( ~ 년 ) 1 2 그림 3.9 난방도일 (HDD) [ 왼축 ] 과 냉방도일 (CDD) [ 오른축 ] 의 시계열 변화 ( ~ 년 ) 1 3 그림 3.10 a) 강수량, b ) 강수일수, c ) 강수강도 편차의 변화 ( 년 ) 15 그림 m m 이상 호우일수의 변화 ( 년 ) 1 7 그림 m m 이상 호우일수의 변화 ( 년 ) 1 8 그림 년대별 150 mm 이상 호우일수의 변화 ( 년 ) 1 9 그림 mm 이하 미우일수의 변화 ( 년 ) 1 9 그림 3.15 ( a) 강설량, ( b ) 강설일수, (c ) 강설강도의 변화 ( 년 ) 2 1 그림 3.16 평균 풍속과 최대 풍속 편차의 변화 ( 년 ) 2 3 그림 3.17 평균 강풍일수의 변화 ( 년 ) 2 4 그림 3.18 상대습도의 변화 ( 년 ) 25 그림 3.19 계절별 상대습도의 편차 변화 ( 년 ) 2 6 그림 3.20 운량의 변화 ( 년 ) 2 7 그림 3.21 계절별 운량의 편차 변화 ( 년 ) 2 8 그림 3.22 시정의 변화 ( 년 ) 3 0 그림 3.23 계절별 평균 시정의 변화 ( 년 ) ii -

5 그림 3.24 안개일수의변화 ( 년 ) 32 그림 3.25 계절별안개일수편차의변화 ( 년 ) 3 3 그림 3.26 인천공항과인천의안개일수변화 ( 년 ) 3 5 그림 3.27 계절별안개일수의변화 ( 년 ) 3 5 그림 3.28 서리일수의변화 ( 년 ) 36 그림 3.29 계절별서리일수편차의변화 ( 년 ) 3 7 그림 3.30 뇌전일수의변화 ( 년 ) 38 그림 3.31 계절별뇌전일수편차의변화 ( 년 ) 3 9 그림 3.32 결빙일수의변화 ( 년 ) 40 그림 3.33 계절별결빙일수편차의변화 ( 년 ) 4 1 그림 3.34 황사일수의변화 ( 년 ) 43 그림 3.35 월별총황사일수 ( 년 ) 4 3 그림 인천의계절변화 4 5 그림 연평균식물계절현상일의변화 4 9 그림 4.1 경기도의평균기온분포 ( 년 ) 5 2 그림 4.2 경기도의 (a ) 최고기온, (b) 최저기온분포 ( 년 ) 5 3 그림 4.3 경기도전체평균에대한지점별기온편차 ( 년 ) 5 4 그림 4.4 경기도지점별최저기온, 평균기온, 최고기온의기온변화 55 그림 4.5 경기도강수량분포 ( 년 ) 5 6 그림 4. 6 경기도지점별강수량변화 5 7 그림 5. 1 인천기상대관측소전경 ( 좌 ), 전체배치도 ( 우 ) 6 0 그림 5. 2 인천기상대관측노장 ( 좌 ), 측기배치도 ( 우 ) 6 0 그림 6. 1 인천의총인구변화 6 2 그림 6. 2 인천의토지이용현황 6 2 그림 6. 3 인천의행정구역도 6 3 그림 7. 1 강릉과춘천의기후변화모식도 iii -

6 표 목차 표 2. 1 인천의 월별 기후요소 평년값 4 표 3.1 계절별 연 평균, 최고, 최저 기온 ( 년 ) 7 표 3.2 계절별 강수량, 강수일수, 강수강도 ( 년 ) 1 4 표 3.3 계절별 평균 상대습도와 변화율 ( 년 ) 2 6 표 3.4 계절별 평균 운량과 변화율 ( 년 ) 2 8 표 3.5 계절별 평균 시정 ( 년 ) 3 1 표 3.6 계절별 평균 안개일수와 변화율 ( 년 ) 3 4 표 3. 7 인천기상대와 인천공항의 관측환경 비교 3 4 표 3.8 계절별 평균 서리일수와 변화율 ( 년 ) 3 8 표 3.9 계절별 평균 뇌전일수와 변화율 ( 년 ) 4 0 표 3.10 계절별 평균 결빙일수와 변화율 ( 년 ) 4 2 표 계절 시작일의 변화 4 5 표 평균 식물계절 현상일과 변화율 4 7 표 4. 1 경기도 관측 지점의 정보 5 1 표 5. 1 기상관측 환경 변화 5 9 표 6. 2 인천의 산업별 취업자 현황 iv -

7 요약문 지구온난화에따른지역기후변화영향및대응을위해서는그지역의기후특성과장기적인변화추세에대한이해가우선적으로필요하다. 이에국립기상연구소는서울, 부산, 제주, 강원에대한기후변화분석에이어인천을중심으로한경기지역기후특성및기후변화에대하여분석하였다. 인천에서는 1904 년 4월 10 일에기상관측이시작되어현재까지 100년이상의기상관측역사를가지고있다. 아래그림은 1905~2009년 (105 년 ) 동안인천의기후변화를종합적으로정리한모식도이다. 유의수준 0.01 에서유의함유의수준 0.05 에서유의함추세는나타나지만통계적으로유의하지않음 < 인천의기후변화종합모식도 > 50, 80 mm 호우일수 - v -

8 1. 인천의기후 기온 평년값은 세계기상기구 (WMO) 정의에 따라 최근 30 년 (1971~2000 년 ) 기상 관측자료의 평균값으로 정의된다. 인천의 연평균 기온의 평년값은 12.1 이고 표준편차 (σ) 는 0.7 이다. 인천의 최한월 평균기온은 1 월 (-2.1 ) 에 나타나고 최 난월 평균기온은 8 월 (25.4 ) 에 나타나며, 연교차는 27.5 이다. 강수량인천의 연강수량 평년값은 mm 이며 표준편차 (σ) 는 mm이다. 8 월의 강수량이 mm 로 가장 많고 2 월의 강수량이 20.5 mm 로 가장 적다. 인천의 여름철 강수량은 mm 로 연강수량의 57.4% 를 차지한다. < 인천의기후도 > - vi -

9 2. 기온의변화 연평균및계절평균 190 5~20 0 9년동안인천의연평균기온은 11.8, 연평균최고기온은 15.8, 연평균최저기온은 7.8 이다. 연평균평균기온, 연평균최고기온, 연평균최저기온의변화율은각각 0.19 /10 년 ( 유의확률 p<0.0 1), 0.16 /10 년 (p<0.0 1), 0.21 /10 년 (p<0.01) 으로상승경향이뚜렷하다. 처음 10년기간 ( 190 5~1914 년 ) 의연평균평균기온은 11.0, 마지막 10 년 (2000~2009년 ) 에는 13.2 로지난 10 5년간 2.2 상승하였으며, 연평균최고기온은 14.8 에서 17.1 로 2.3 상승하였고, 연평균최저기온은 7.1 에서 9.3 로 2.2 상승하였다. < 연평균최고, 최저, 평균기온의변화 (1905~2009 년 ) > - vii -

10 < 인천의계절별연평균, 최고, 최저기온 ( 년 ) > 기온 계절 평균 ( ) 봄 여름 가을 겨울 전체 변화율 평균 변화율 평균 변화율 평균 변화율 평균 변화율 ( /10y) ( ) ( /10y) ( ) ( /10y) ( ) ( /10y) ( ) ( /10y) 평균기온 ** ** ** ** ** 최고기온 ** ** ** ** 최저기온 ** ** ** ** ** ** 유의수준 =0.01 에서유의 기온극한값 년 동안 인천의 열대일 일수 ( 일 최고기온이 30 이상인 날 ) 는 기온의 상승으로 지난 105 년 동안 0.4 일 /10 년의 변화율로 증가하였으나 통계적으로 유의하지는 않다. 열대일 일수가 처음 10 년 기간 ( 190 5~1914 년 ) 에는 10.0 일이 발생하였으나 년에는 24.5 일로 2배 이상 증가하였 다. 지난 105 년 동안 인천의 열대야 일수 ( 일 최저기온이 25 이상인 날 ) 는 최저기온의 뚜렷한 상승 추세의 영향으로 0.4 일 /10 년의 비율 ( 유의확률 p<0.01) 로 증가하였으며, 처음 10 년 기간과 마지막 10 년 기간에 각각 0.2 일 과 3.5 일로 3.3 일이 증가하였다. 인천의 영하 일수 ( 일 최저기온이 0 이하 인 날 ) 는 겨울철 최저기온의 하강으로 -3.0 일 /10 년의 변화율로 감소하였고, 처음 10 년 기간 연평균 영하일수가 일에 비해 마지막 10 년 기간에는 80.6일로 30.3 일 ( 약 27% ) 이 감소하였다. 3. 강수량변화 강수량지난 105년간 ( 년 ) 의인천의연강수량은 mm, 연강수일수는 일, 연강수강도는 8.1 mm / 일이다. 처음 10 년 ( 년 ) 의연 - viii -

11 강수량은 mm 이고, 마지막 10 년 ( 년 ) 의연강수량은 mm 로 mm( 38.7%) 가증가하였다. 연강수일수는처음 10 년과마지막 10 년에각각 187일, 129일로 58일 ( 31% ) 감소하였으며, 강수강도는 4.9 m m/ 일에서 9.7 mm/ 일로 4.8 mm/ 일이증가하였다. 강설량강설관측자료가있는 년동안인천의연강설량, 연강설일수, 연강설강도는각각 30.4 cm, 14.8 일, 2.1 cm/ 일이다 년과 년기간동안인천의연강설량은 32.1 cm에서 25.3 cm로 6.8 cm 감소하였으며, 통계적으로유의한값은아니지만지난 58 년동안 -2.4 cm/10 년의변화율로감소하였다. 두기간의연강설일수는각각 22.3 일에서 11.0 일로 11.3 일감소하였으며, 2.0 일 /10 년의비율로통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하는경향을보였다. < 인천의강수량및강수일수의변화 > - ix -

12 4. 기타기후요소의변화 바람 년동안인천에서연평균풍속과최대풍속은각각 3.4 m/sec 와 6.8 m/sec 이며, 지난 58 년동안의변화율은각각 10 년당 -0.3 m/s와 -0.5 m/s의비율로모두통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하는경향을보였다. 처음 10 년 ( 년) 과마지막 10 년 ( 년 ) 의평균풍속은 3.8 m/s ec 에서 2.7 m/ se c로 1.1 m/ se c( 28.9%) 감소하였고, 최대풍속은 7.8 m/ se c에서 5.5 m /se c로 2.3 m /se c(29.5% ) 감소하였다. 상대습도, 구름 년동안인천의연평균상대습도는 70.3% 이며, 지난 58 년동안 -1.1%/10 년의비율로유의하게 (p<0.01) 감소하였다. 같은기간동안인천의연평균운량은 49.2% 이고, 1.2%/10 년의변화율로통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하였다. 5. 현상일수의변화 안개일수, 서리일수, 결빙일수 년 (44년) 동안인천의연안개일수와연서리일수는각각 48.5 일, 50.9 일이며, 유의하진않지만각각 -1.1 일 /10 년, -2.9 일 /10 년의변화율로감소하였다. 같은기간동안연결빙일수는 일이며, -2.4 일 /10 년변화율로유의하게 (p<0.05) 감소하는경향을보였다. 뇌전일수, 황사일수 년동안인천의연뇌전일수는 14.8 일이며, 2.4 일 /10 년의변화율로유의하게 (p<0.01) 증가하였다. 인천의황사일수는 년기간에는 1.4 일이었으나, 년기간에는 11.9 일로 8배이상증가하였다. - x -

13 6. 계절의변화 자연계절처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의계절별시작일을비교하면인천의봄과여름의시작일은각각 13 일과 17 일이빨라졌으며, 가을의시작일은 14 일이늦어졌고, 겨울의시작일은 11 일이늦어졌다. 계절별시작일의변화로계절의지속기간에도변화가생겼는데, 인천의봄, 가을, 겨울의지속기간은각각 4일, 3일, 24 일이짧아진반면에여름의지속기간은 31 일이길어졌다. < 인천의계절변화 > 식물계절계절의변화를식물의개화나단풍등식물의생태변화로감지하는식물계절을분석하였다. 인천에서봄철식물 ( 매화, 벚꽃, 개나리, 진달래, 복숭아, 아카시아 ) 의발아일및개화일은 10 년당 일의변화율로점차빨라지는경향을보인반면에가을철식물 ( 은행나무, 단풍나무 ) 의단풍시작일및단풍절정일은 10 년당 일의변화율로점차늦어졌다. - xi -

14 7. 경기도기온및강수분포특성경기도의공간적인기후특성을파악하기위하여 37 년 ( 년 ) 동안경기도 5 개기상관측지점자료를분석하였다. 그결과 37 년동안경기도평균기온은 11.8 이며, 수도인서울에서기온이가장높게분포하며외곽지역으로갈수록기온이점차감소하는분포를보였다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의경기도의연평균기온은 11.2 에서 12.3 로 1.1 증가하였다. 강수량분포를살펴보면경기도의연평균강수량은 mm 이다. 북쪽경계지역에서강수량이가장높게분포하고남서쪽으로내려갈수록강수량이줄어드는분포를보였다. 처음 10 년기간과마지막 10 년기간의강원의전체연평균강수량은각각 mm 와 mm 로 m m (14%) 증가하였다. 참고로같은기간동안우리나라 60 개지점평균기온은 12.5 이고, 강수량은 mm 이다. (a) (b) < 경기도 (a ) 연평균평균기온과 ( b ) 연강수량분포 > - xii -

15 1. 머리말 지구온난화로인하여지난 100년동안지구의평균기온은 0.74 상승하였으며, 우리나라는지구평균온난화의 2배이상인 1.7 상승하였고, 강수량도증가하는추세를보이고있다 ( 국립기상연구소, 2009a). 이러한기후변화로인하여집중호우, 폭설, 가뭄, 태풍등의자연재해가빈발하고있으며, 그규모역시대형화되어국가적재난형태의양상을보이고있다. 우리나라는올초한파와폭설 ( 서울에 25.8 cm) 을시작으로봄철엔이상저온및황사로몸살을앓았고, 여름은폭염으로 9명의사망자가발생하였다. 8 9 월에는한달에 3개의태풍이상륙하였으며, 특히 9월초에한반도에상륙한태풍곤파스로인하여인명및재산피해입었다. 또한지난추석연휴첫날에는 1시간당 75 mm 이상의국지적인기습폭우가수도권에발생하는등이상기후로인하여많은어려움을겪었다. 우리나라뿐만아니라파키스탄에서는기록적인폭우로국토의 1/5이물에잠겼고, 러시아에서는섭씨 40도폭염으로사망률이급등하였다. 중국에서도폭우와산사태로 300명이상이숨지는등지구촌곳곳이기상이변으로힘든여름을보냈으며그피해의여파는아직도계속되고있다. 최근이렇게빈발하는기상이변의발생원인으로지구온난화의가속화가지목받고있다. 이에국립기상연구소는지구온난화및기후변화에대한이해를높이고미래에예상되는기후변화에대한대응책마련에활용될수있도록 기후변화이해하기 시리즈를발간하고있으며, 지금까지서울, 부산, 제주, 강원에대하여기후변화분석을완료하였다. 이연구에서는한반도의중앙부황해연안에위치한인천을중심으로경기지역의기후특성및기후를분석하였다. 인천은 1904년 4월 10 일부터관 - 1 -

16 측을시작하여장기간의관측역사를가지고있다. 인천은북쪽으로는옹진군및강화군내의여러도서로구성되어있으며북한의황해도와접하고있다. 남쪽으로는옹진군내의도서가충청남도및경기도에속한여러도서와맞닿아있고, 동쪽으로는수도서울및경기도내의여러시 군과접하고있다. 이연구의분석지점은인천기상관측지점으로기온및강수량의자료는 10 5년 ( 년 ) 기간이며, 이때의평균기온은최고기온과최저기온의평균값을이용하였다 (WM O, 1983). 또한현상일수의변화는 1966년이후의자료를이용하여분석하였다. 이연구의제 2장과 3장에서는 년동안인천의기후특성과기후변화경향에대한분석결과를보여주고있다. 제 4장은인천을포함하는경기지역의기온및강수량의시 공간분포를분석하였다. 제 5 장과 6 장에서는인천의기상관측역사및자연과인문환경에대한정보를제공하고있다

17 2. 인천의기후 그림 2.1 과표 2.1 은인천의월평균기온과월강수량의평년값을보여주고있다. 인천의연평균기온의평년값은 12.1 이고, 표준편차는 0.7 이다. 평년값은세계기상기구 ( WM O) 의최근 30 년기간 ( 1971~2000년 ) 의기상관측값의평균으로정의된다. 최한월평균기온은 -2.1 로 1월에나타나고최난월평균기온은 25.4 로 8월에나타나며연교차는 27.5 이다. 서울에비해기온평년값은약 0.1 낮으나, 해안에위치하여연교차는낮다. 인천의연강수량의평년값은 mm 이며, 표준편차는 mm 이다. 2월강수량이 20.5 mm 로가장적고, 8월강수량이 mm 로가장많다. 여름철 ( 6월, 7월, 8월 ) 강수량의합은 mm 로연강수량의 57.4 % 를차지하고있다. 그림 2.1 인천기온과강수량의월별평년값 - 3 -

18 인천의연평균풍속의평년값은 3.4 m/sec이며, 월별평균풍속은 9월에 2.6 m/sec로가장낮고, 2월, 3월, 4월에 4.0 m/sec로가장높다. 인천의연평균상대습도의평년값은 70.3% 이며, 월별상대습도를보면강수량과유사하게 2월에 63.6% 로가장낮고 7월에 82.4% 로가장높게분포한다. 여름철 (6월, 7월, 8월 ) 의평균상대습도는 79.7% 로매우습하며, 봄철 ( 3월, 4 월, 5월 ) 과겨울철 (12월, 1월, 2월 ) 의상대습도는각각 67.7%, 64.1% 로상대적으로건조하다. 인천의연평균운량은 4.8 할이다. 우기인여름철에운량이매우높아 7 월과 8월에각각 7.1 할, 6.1 할로크며, 그외의계절은비교적청명한것으로나타났다. 표 2.1 인천의월별기후요소평년값 요소 월 연평균 평균기온 ( ) 강수량 (mm) * 풍속 (m/sec) 상대습도 (%) 운량 ( 할 ) * 강수량의경우연평균이아닌연강수량 - 4 -

19 3. 인천의기후변화 3.1 기후요소별변화 기온인천의기온변화분석은 1904 년 4 월관측을시작하였으나한국전쟁으로인한결측기간인 1950 년과 1951 년을제외하고 1905 년부터 2009 년까지 105 년간관측자료를이용하였다. 여기서장기적인기온변화추세분석에있어서일평균기온은일최고기온과일최저기온을평균한값을일평균기온으로정의하여사용하였다 (WMO, 1983). 이는기후변화추세분석에있어서균질성확보가매우중요하나, 최근에는일평균기온을일 8 회관측의평균값을사용하지만, 1930 년대이전에는 3 회관측값을평균으로사용하기로하여추세분석에왜곡을가져올수있기때문이다. 최고기온과최저기온의평균값으로정의된평균기온은 8 회관측평균으로계산된일평균기온보다높은양상을보임을고려해야할것이다 ( 류상범과김연희, 2007). 지난 190 5~20 0 9년 ( 10 5년 ) 동안의인천의연평균기온은 11.8, 연평균최고기온은 15.8, 연평균최저기온은 7.8 이다. 연평균기온은처음 10 년기간 (190 5~ 1914 년 ) 에 11.0 이고, 마지막 10 년기간 (2000~2009년 ) 에는 로 2.2 상승하였으며, 1905~2009년동안 0.19 /10 년의비율로상승경향이뚜렷하다 ( 그림 3.1 참조 ). 연평균최고기온의경우에는 190 5~1914 년에 14.8, 2000~2009년에 17.1 로 2.3 상승하였으며, 지난 105 년동안 0.16 /10 년의비율로상승하였다. 연평균최저기온은 190 5~ 1914 년에 7.1, 2000~2009년에 9.3 로 2.2 상승하였으며, 지난 105 년간 0.21 /10 년의비율로상승하였다. 인천의여름철최고기온의변화율을제외한나머지기온 - 5 -

20 그림 3.1 연평균최고, 최저, 평균기온의변화 (190 5~ 년 ) 의변화율은통계적으로유의하게 ( 유의수준 p<0.01) 증가하였다. 그림 3.2의지난 105년동안인천의계절평균최고, 최저및평균기온의변화를살펴보면, 전부상승경향을나타났으며, 특히겨울철최저기온의상승경향 (0.29 /10 년 ) 이가장뚜렷하다. 인천의모든계절에서최저기온의상승폭이가장크고최고기온의상승폭이가장작게나타났다 ( 표 3.1 참조 ). 봄철과겨울철의기온변화율은모두 0.2 /10 년이넘는반면에, 여름철에는가장낮은기온상승률을보였다. 기온과관련된인천지역의극한지수의변화를파악하기위하여열대일일수, 열대야일수, 영하일수를분석하였다. 일최고기온이 30 이상인날을열대일로정의하며, 열대일일수의변화를통하여여름철의최고기온의변화특성을파악할수있다 년동안의인천의평균열대일일 - 6 -

21 그림 3.2 계절별평균최고, 최저, 평균기온 변화율 (190 5~ 년 ) 표 3.1 계절별연평균, 최고, 최저기온 ( 년 ) 기온 계절 평균 ( ) 봄여름가을겨울전체 변화율 ( /10y) 평균 ( ) 변화율 ( /10y) 평균 ( ) 변화율 ( /10y) 평균 ( ) 변화율 ( /10y) 평균 ( ) 변화율 ( /10y) 평균기온 ** ** ** ** ** 최고기온 ** ** ** ** 최저기온 ** ** ** ** ** ** 유의수준 =0.01에서유의 수는 20 일이며, 지난 105 년동안 0.4 일 /10 년의비율로증가하였으나통계적으로유의한변화는아니다 ( 그림 3.3 참조 ). 인천의처음 10 년기간 ( 190 5~ 1914 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 2000~2009년 ) 의열대일일수는각각 10.0 일과 24.5일로 14.5 일 (2 배이상 ) 이증가하였다. 열대일일수의변화를보면 1939년에 60 일로빈도가가장높고, 년과 194 3년에도각각 57일, 54 일로빈도가높다. 반면에 1980 년에는열대일이발생하지않았으며, 190 5년, 1987년, - 7 -

22 그림 3.3 열대일일수의변화 (1905~2009년) 1993년에도열대일일수가 2일이하로빈도가낮다. 그림 3.4 의 10 년기간별평균열대일일수의변화를보면 1900년대 (190 5~1910 년 ) 에 9.2일로가장적었다가점차증가하여 년대 (194 1~ 1950 년 ) 에는 31.2 일로열대일일수가가장많았으며, 그이후에다시줄어들었다가증가하였다. 8월의평균열대일일수가 11.1 일로가장많았으며 7월에도 6.3 일로많이발생하였다. 또한 5월과 9월에도열대야현상이평균 1.1 일씩발생하였으며서서히증가하는경향을보였다. 일최저기온이 25 이상인날을열대야로정의하며, 열대야를통해인천의여름철일최저기온의특성을파악할수있다 년부터 2009년까지인천의평균열대야일수는 2.5 일이며, 지난 105년동안 0.4 일 /10 년의비율 (p<0.0 1) 로증가하는경향을보였다 ( 그림 3.5 참조 ). 처음 10 년기간 (190 5~ 1914 년 ) 의평균열대야일수는 0.2일이었으나마지막 10 년기간 ( 2000~

23 그림 년대별평균열대일일수의변화 (1905~2009년 ) 년 ) 에는 3.5 일로 3.3 일 (17.5 배 ) 이증가하였다. 이러한열대야일수의상승경향은최저기온의증가와연관되어뚜렷하게나타난다. 인천에서열대야일수가가장많이나타난해는 1994 년으로 27일발생하였으며 1967년에도 17 일이발생하였다. 반면에열대야가하루도발생하지않았던해가 35 년있으며특히전반기에많이존재한다. 그림 3.6 의 10 년기간별총열대야일수의변화에서도인천에서의열대야일수의증가경향을뚜렷하게확인할수있다 년대 ( 190 5~1910 년 ) 에는열대야일수가단하루도없었으나서서히증가하여 1990 년대 ( 1991~ 2000년 ) 에는총 60 일이발생하였다. 인천에서열대야일수는 7월에서 9월사이에발생하며, 특히 8월달에 67% 이상이발생하였다. 8월의평균열대야일수는 15.9 일이며 7월의평균열대야일수는 7.5 일로 8월에열대야가 2배이상더많이발생하였다. 또한 1935년과 1997년에는 9월에도열대야현상 - 9 -

24 그림 3.5 열대야일수의변화 ( 190 5~ 년 ) 그림 년대별총열대야일수의변화 (1905~2009 년 )

25 이각각하루씩나타났다. 영하일수는일최저기온이 0 이하인날로정의하며, 영하일수의변화를통하여겨울철최저기온의변화특성을파악할수있다. 1905~2009년동안인천에서의평균영하일수는 일이며, 지난 105 년동안 3.0 일 /10 년 (p<0.01) 의비율로감소하는추세이다 ( 그림 3.7 참조 ). 처음 10 년기간 ( 190 5~1914 년 ) 동안의평균영하일수는 110.9일이었으나마지막 10 년기간 (2000~2009년 ) 에는 80.6 일로 30.3 일 ( 약 27%) 이감소하였다. 인천에서영하일수가가장많이발생했던해는 1924 년으로 130 일이기록되었으며, 190 8년 ( 127일 ) 과 194 7년 ( 125일 ) 에도영하일수가많이관측되었다. 반면에관측된영하일수가가장적은해는 2007년으로 69 일이며, 2006년 (70 일 ) 과 1979년 ( 71일 ) 에도영하일수가적게나타났다. 그림 3.8의 10년대별평균영하일수의변화에서도감소경향이뚜렷하게나타난다 년대 ( 190 5~1910 년 ) 와 2000년대 (2001~2009년 ) 의평균영 그림 3.7 영하일수의변화 ( 190 5~ 년 )

26 하일수는각각 일과 80.1일로 33.1 일 ( 약 29%) 이감소하였다. 월별평균영하일수를보면 1월에 28.9 일 (28.6%) 로가장많이발생하였으며, 2월 (24.6 일 ) 과 12 월 (24.3 일 ) 에도영하일의빈도가높았다. 그다음으로는 3월에 14.4 일, 11 월에 8.4 일이관측되었으며, 4월 (0.4 일 ) 과 10 월 (0.1 일 ) 에는영하일수의빈도가낮았다. 모든월에서영하일수가감소하는경향을보였으며특히 3월과 11 월에영하일수의감소폭이크게나타났다. 3월의처음 10 년기간 (190 5~ 1914 년 ) 의평균영하일수는 17.5 일이었으나마지막 10 년기간 (2000~2009년 ) 에는 7.2 일로 10.3 일 (58.9%) 이감소하였으며, 11 월의평균영하일수는각각 11.4 일과 6.4 일로 5일 (43.5%) 이감소하였다. 그림 3.9에서는지난 10 5년동안인천의난방도일 ( H DD, H ea ti ng De g re e Day) 과냉방도일 (CDD, Cooling Degree Day) 을분석하여나타내었다. 난방도일은일평균기온이 18 이하인날을골라기준이되는 18 에서그날의 그림 년대별평균영하일수의변화 (1905~2009 년 )

27 일평균기온을뺀값을적산시킨값이며, 냉방도일은일평균기온이 24 이상인날의기온과기준인 24 와의차이를합한값이다. 난방도일과냉방도일의기준값은일반적으로사람들이 18 이하와 24 이상이되면각각난방과냉방을시작한다는개념에서설정된다. 따라서난방도일 ( 냉방도일 ) 의값이크다는것은난방 ( 냉방 ) 의필요가크다는것을의미한다 년동안인천의평균난방도일은 도일이며, 53.9도일 / 10 년의비율로통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하였다. 같은기간동안인천의평균냉방도일은 94.3 도일이며, 난방도일과는반대로 2.5 도일 /10 년의비율로증가하였으나통계적으로유의한수준은아니다. 이는기온상승으로인한결과로, 특히상승폭이큰겨울철의난방도일이크게감소하여겨울철난방을위한연료소비는감소하지만여름철냉방을위한연료소비는증가하게된다. 그림 3.9 난방도일 (HDD) [ 왼축 ] 과냉방도일 (CDD) [ 오른축 ] 의시계열변화 (190 5~ 년 )

28 3.1.2 강수 190 5년부터 년동안의인천의연강수량은 mm 이며, 지난 10 5 년동안 25.3 mm/10 년의비율 (p<0.01) 로증가하는경향을보였다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 의연강수량은 m m이었으며마지막 10 년기간 ( 년 ) 의연강수량은 mm 로 m m( 약 38.7% ) 가증가하였다. 인천에서연강수량이가장많았던해는 1990 년으로 m m이며 년에도 mm 로많았다. 반면에연강수량이가장적었던해는 194 9년으로 mm 를기록했으며 194 3년에도 mm 로적었다 ( 그림 3.10a 참조 ). 표 3.2 의지난 105년동안인천의강수량의계절별변화율을살펴보면여름철의평균강수량이 mm로가장많으며겨울철이 63 mm로가장적었다. 계절별강수량은여름철에만 17 mm/10 년의비율로통계적으로유의하게 (p<0.05) 증가하였다. 지난 105년동안인천의연강수일수는 일이며 5.2 일 /10 년의비율 (p<0.01) 로감소하는추세를보였다 ( 그림 3.10b 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의연강수일수는각각 187 일과 129일로 58일 ( 약 31%) 이감소하였다. 표 3.2 계절별강수량, 강수일수, 강수강도 ( 년 ) 강수량 강수량 (mm, mm/10y) 강수일수 ( 일, 일 /10y) 계절 강수강도 (mm/ 일, mm 일 -1 10y -1 ) 봄 여름 가을 겨울 전체 평균변화율평균 변화율 평균 변화율 평균 변화율 평균 변화율 * ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** * 유의수준 =0.05에서유의, ** 유의수준 =0.01에서유의

29 그림 3.10 a) 강수량, b) 강수일수, c) 강수강도편차의변화 ( 년 )

30 인천에서강수일수는전반기에높게관측되었으며, 가장많이관측된해는 1915년으로 222일을기록하였으며, 1911년 ( 212일 ) 과 1914 년 ( 219일 ) 에도 20 0 일이상의강수일수를보였다. 반면에 1982년과 1977년에는각각 99일과 105 일로적은강수일수를나타냈다. 계절별강수일수를살펴보면여름철이 4 7.6일로가장많았고봄철 (31.8일), 가을철 ( 31.6 일 ), 겨울철 ( 31.4 일 ) 은비슷한강수일수를보였다. 인천에서의강수일수는모든계절에서유의하게 (p<0.01) 감소하는경향을보이고있으며, 그중에겨울철에 1.5 일 /10 년으로가장크게감소한다. 지난 105년동안연강수일수의편차변화를살펴보면전반기에는주로양의편차가우세하지만 1948 년이후에는음의편차가우세하다 년동안인천의연강수강도는 8.1 mm/ 일이며, 10년당 0.4 mm/ 일의비율 (p<0.01) 로증가하는경향을나타냈다 ( 그림 3.10c 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 의연강수강도는 4.9 mm/ 일이며마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 9.7 mm/ 일로 4.8 mm/ 일이증가하였다. 지난 105 년동안인천에서강수강도가가장높았던해는 1990 년으로 13.9 mm/ 일이며 1987년에도 13.1 m m/ 일로높았다. 반면에가장낮았던해는 190 7년과 년으로모두 3.4 mm/ 일을기록하였다. 계절별강수강도를살펴보면여름철에 13.2 mm/ 일로가장높았으며겨울철에 2.0 mm/ 일로가장낮고가을철 (6.9 mm/ 일 ) 과봄철 (6.1 mm/ 일 ) 에는비슷한강수강도를보였다. 강수강도는모든계절에서통계적으로유의한수준으로서서히증가하는경향을보였으며, 10 년당증가하는비율이여름철 (0.6 mm/ 일 ) 에가장크게나타났다 년동안인천의 50 mm 이상인호우일수는평균 4.6 일이며, 0.2 일 /10 년 (p<0.01) 의비율로서서히증가하는경향을보였다 ( 그림 3.11 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 의 50 mm 이상호우일수는 3.2 일이었으나마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 6.3 일로 3.1 일 ( 약 2배 ) 이증가하였

31 그림 mm 이상호우일수의변화 ( 년 ) 다. 인천에서 50 mm 이상호우일수가가장많이발생한해는 1940년으로 11일발생하였으며 1990 년, 년, 년에도 10 일이관측되었다. 인천에서 년동안 80 mm 이상호우일수는평균 1.9 일이며, 0.1 일 /10 년 (p<0.01) 의비율로점차적으로증가하는추세이다 ( 그림 3.12 참조 ). 처음 10년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의 80 mm 이상호우일수는각각 1.4 일과 3.3 일로 1.9 일 ( 약 2.4 배 ) 이증가하였다. 호우일수가가장많았던해는 년과 1995년으로 6일이관측되었으며, 1990 년, 년, 년에도 5일이발생하였다. 인천의 년동안 150 mm 이상호우일수는평균 0.3 일이며, 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 에각각 0.1 일과 0.4 일로약 4배가증가하였다. 그림 3.13 의 10 년기간별 150 mm 이상

32 그림 mm 이상호우일수의변화 ( 년 ) 총호우일수를보면, 1920 년대까지증가하였다가감소한뒤 1950 년대이후부터는증가하는경향을보인다. 월별로는 7월 (45.7%) 과 8월에 (34.3%) 에집중되어발생하였다 년동안인천에서평균 1 mm 이하의미우일수는 71.9 일이며, 5.3 일 /10 년 (p<0.01) 의비율로감소하는추세이다 ( 그림 3.14 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 의인천에서의미우일수는 122.1일이고마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 63.5 일로 58.6 일 ( 약 48%) 이감소하였다. 미우일수가가장많았던해는 1915년으로 157일이며 1914 년에도 151일로많이발생하였다. 반면 1982년과 1997년에는미우일수가각각 37일과 4 3일로가장적게나타났다

33 그림 년대별 150 m m 이상호우일수의변화 ( 년 ) 그림 mm 이하미우일수의변화 ( 년 )

34 1951년 11월부터 년 4 월까지의 강설자료를 이용하여 년 동안 인천의 강설 특성을 분석하였다. 어느 해의 강설량 및 강설일수는 전 년도 11 월부터 해당 연도의 4월까지의 값을 의미한다. 즉, 2009년도의 강설 량은 2008년 11 월 1일부터 2009년 4월 30 일까지의 강설량을 의미한다 년 동안의 인천의 연강설량은 30.4 cm이며, 지난 58 년 동안 통계적으로 유의하진 않지만 2.4 cm/10 년의 비율로 감소하는 경향을 보였다 ( 그림 3.15a 참조 ). 처음 10 년 기간 ( 년 ) 의 연강설량은 32.1 cm 이 며, 마지막 10 년 기간 ( 년 ) 의 연강설량은 25.3 cm로 6.8 cm ( 약 21% ) 감소하였다. 인천에서 연강설량이 가장 많았던 해는 1969년으로 cm 이며, 년 ( 75.9 cm ) 과 1974 년 ( 74.3 cm) 에도 많은 눈이 왔었다. 반면에 강설량이 가장 적었던 해는 1989년으로 4.4 c m를 기록하였다. 지난 58 년 동안 인천의 연강설일수는 14.8 일이며, 2.0 일 /10 년의 비율로 통계적으로 유의하게 (p<0.0 1) 감소하였다 ( 그림 3.15b 참조 ). 처음 10 년 기간 ( 년 ) 과 마지막 10 년 기간 ( 년 ) 의 연강설일수는 각각 22.3일과 11.0 일로 11.3 일 ( 약 51%) 이 줄어들었다. 강설일수는 주로 전반기에 강설이 많이 발생하였으며, 1957년에 34 일로 가장 많이 발생하였고 1952년 에도 32일이 관측되었다. 반면에 1989년에는 5일만 관측되었으며, 1970 년, 1996년, 년, 년, 년에는 6일로 후반기에 강설일수가 적게 발생 하였다. 인천의 연 강설강도는 2.1 cm/ 일이며, 지난 58년 동안 10년 당 0.05 cm/ 일의 비율로 증가하는 추세를 보였으나 통계적으로 유의하지 않다 ( 그림 3.15c 참조 ). 강수강도가 처음 10 년 기간에는 1.5 cm/ 일, 마지막 10 년 기간 에는 2.3 cm/ 일로 0.8 cm/ 일이 증가하였다

35 그림 3.15 ( a) 강설량, ( b ) 강설일수, (c ) 강설강도의변화 ( 년 )

36 3.1.3 바람 지표면에 대한 상대적인 공기의 운동을 바람이라고 하며, 바람의 속도를 풍속이라고 한다. 즉, 풍속은 공기가 이동한 경로의 길이와 이동에 소요된 시간과의 비로 정의된다. 이러한 풍속은 지면으로의 높이, 지면부근의 건물 이나 수목 등 주변 환경에 따라 그 값이 크게 달라질 수 있는 기상요소이 다. 인천에서 바람은 194 9년부터 관측되었으나 한국전쟁에 의한 년의 결측으로 1952년부터 년까지 58년 동안의 자료를 이용하여 인천지 역의 바람 특성을 분석하였다. 지난 58 년 동안의 인천의 연평균 풍속은 3.4 m/sec이며 10 년당 0.3 m/sec의 비율로 통계적으로 유의하게 (p<0.01) 감소하 는 경향을 보였다. 처음 10 년 기간 ( 년 ) 동안의 평균 풍속은 3.8 m/sec, 마지막 10 년 기간 ( 년 ) 에는 2.7 m/ se c로 1.1 m/s ec( 28.9% ) 가 감소하였다. 그림 3.16의 평균풍속의 편차 변화를 살펴보면 1983년까지인 전반기 32 년 동안에는 평균이상의 양의 분포를 보였으나 그 이후부터 최근 까지 26 년 동안은 음의 편차만을 보이고 있어 인천지역의 평균 풍속의 감소 경향이 뚜렷하다. 양의 편차가 주로 나타나는 전반기 ( 년 ) 의 평균 풍속은 3.8 m/ se c이지만, 음의 편차가 주로 분포하는 하반기 ( 년 ) 에는 2.9 m/sec로 0.9 m/sec의 평균 풍속이 감소하였다. 평균풍속이 가장 크게 나타났던 해는 1970 년과 1972년으로 4.3 m/ se c였으며, 평균풍속이 가 장 작은 해는 1999년으로 2.2 m /se c 이고 1998년에도 2.3 m/s ec 로 그 값이 작다 년 동안 인천의 연평균 최대 풍속은 6.8 m/sec이며, 최대 풍 속 역시 10 년당 0.5 m/sec의 비율 (p<0.01) 로 감소하는 경향을 보였다. 처음

37 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의연평균최대풍속은각각 7.8 m /se c, 5.5m/s ec 로 2.3m/ se c( 29.5%) 감소하였다. 평균풍속의변화경향과같은패턴으로최대풍속의패턴도 1984 년까지전반기 33 년동안에는양의편차를보였으나그이후 25 년동안은평균이하의음의편차를보였다 ( 그림 3.16 참조 ). 전반기 ( 년 ) 의연평균최고풍속은 7.5 m/s ec 이며양의편차가주로분포하는반면에하반기 ( 년 ) 에는음의편차가지배적이며연평균최고풍속은 6.1 m/sec로 1.4 m/sec의 그림 3.16 평균풍속과최대풍속편차의변화 ( 년 )

38 평균 풍속이 감소하였다. 인천에서 최대 풍속이 가장 크게 나타난 해는 1955년으로 8.3 m/s ec 이며 그 다음으로는 1954 년과 1973년으로 8.2 m/ se c를 기록하였다. 최대 풍속이 가장 작았던 해는 1995년, 년, 2004년으로 5.1 m/sec이다 년 동안 인천에서 관측된 강풍일을 분석하였다 ( 그림 3.17 참 조 ). 강풍일은 보퍼트 풍력 계급표에 따라 풍속 13.9 m/sec 이상의 센바람 이 부는 날로 정의한다. 인천의 강풍일은 10 년당 4.2 m/sec의 비율 (p<0.01) 로 최근에 오면서 급격하게 감소하고 있다. 처음 10 년 기간과 마지막 10 년 기간 동안 평균 강풍일은 각각 24.4 일, 1.5 일로 22.9 일 ( 약 94%) 이 감소하였 다. 1955년에 4 4 일, 1952년에는 35일로 전반기에는 강풍일이 많이 관측되었 으나 1993년, 1995년, 년, 2004년, 2005년, 2006년에는 강풍일이 관측되 지 않았다. 그림 3.17 평균강풍일수의변화 ( 년 )

39 3.1.4 상대습도 현재공기속에있는수증기의양과그온도에서의포화수증기의양과의비를말하는상대습도를분석하였다 년동안인천의연평균상대습도는 70.3% 이며, 지난 58 년동안 1.1%/10 년의비율로유의하게 (p<0.0 1) 감소하였다 ( 그림 3.18 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년) 의상대습도는 71.7% 였으나마지막 10 년기간 ( 년 ) 의상대습도는 67.1% 로 4.6% 가감소하였다. 상대습도의편차변화를살펴보면전반기에는양의분포가대부분이지만 1985 년이후에는평균이하의음의분포가주로나타났다. 인천에서연평균상대습도가가장높았던해는 1963년과 1965년으로 74.8% 이며 1964 년에도 74.7% 로그값이크다. 반면 년에는상대습도가 64.3% 로가장작은값을보였으며 2004년에도 64.9% 로그값이작다. 그림 3.18 상대습도의변화 ( 년 )

40 그림 3.19 계절별상대습도의편차변화 ( 년 ) 표 3.3 계절별평균상대습도와변화율 ( 년 ) 상대습도 계절 봄여름가을겨울년 평균 (%) 변화율 (%/10년) -1.2 ** -1.0 ** -0.7 ** -1.3 ** -1.1 ** ** 유의수준 =0.01에서유의 표 3.3 과 그림 3.19 의 계절별 상대습도를 살펴보면 여름철에 80.4% 로 가 장 높고 가을철 (69.3% ), 봄철 ( 67.8%), 겨울철 ( 63.9% ) 의 순이다. 지난 58년 동 안 인천에서의 상대습도는 전 계절에서 유의하게 (p<0.01) 감소하였으며 특 히 겨울철 (-1.3%/10 년 ) 과 봄철 (-1.2%/10 년 ) 에 크게 감소하였다. 이는 봄철과 겨울철 기온 상승이 여름철 기온 상승보다 뚜렷하기 때문인 것으로 보인다

41 3.1.5 구름 1952년부터 년까지인천의연평균운량은 4 9.2% 이며, 지난 58년간 1.2%/10 년의비율로통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하는경향을보였다 ( 그림 3.20 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 의운량은 52.3% 이고마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 4 7.8% 로 4.5% 가감소하였으며, 특히 1973 년이후에는평균이하인음의편차가주로나타났다. 인천에서연평균운량이가장컸던해는 1958년, 1964 년, 1966년, 1969년, 1985년, 1990 년으로 55% 인반면에가장작았던해는 1997년으로 39% 이다. 그림 3.21 에나타낸지난 58 년동안인천의계절별운량변화경향을보면모든계절에서유의하게감소하는경향을보이며, 특히봄철운량이 1.5%/10 년의비율로가장크게감소하였다. 그다음으로는여름철 (-1.2%/10 그림 3.20 운량의변화 ( 년 )

42 년 ), 겨울철 (-1.1%/10 년 ), 가을철 (-0.9%/10 년 ) 의순으로인천의운량이감소 한다 ( 표 3.4 참조 ). 운량의감소경향이가장큰봄철의처음 10 년기간의 운량은 52.6% 이고마지막 10 년기간의운량은 46.1% 로 6.5% 가감소하였다. 표 3.4 계절별평균운량과변화율 ( 년 ) 운량 계절 봄여름가을겨울년 평균 (%) 변화율 (%/10 년 ) -1.5 ** -1.2 ** -0.9 * -1.1 * -1.2 ** * 유의수준 =0.05 에서유의, ** 유의수준 =0.01 에서유의 그림 3.21 계절별운량의편차변화 ( 년 )

43 3.1.6 시정 대기의 혼탁 정도를 나타내는 기상요소인 시정은 대기질의 상태를 나타 내는 주요 지표로 사용되고 있다. 1일 4회 (3시, 9시, 15 시, 21 시 ) 관측이 시 작된 1965 년부터 년까지 4 5 년 동안의 시정 관측 자료를 이용하여 시정 의 특성을 분석하였다. 4 번의 관측시간 중에서 시정이 낮은 오전 9 시와 시 정이 높은 오후 15 시의 시정 관측 자료를 이용하여 인천 시정의 변화를 분 석하였다 년 동안 인천의 연평균 9시 시정은 12.2 km 이며 15시 시정은 17.2 km로 평균적으로 오전보다 오후에 시정이 5 km 가량 더 좋아 진다. 이는 출근시간대의 자동차에서 직접 배출되는 미세입자가 도시의 아 침 시정 장애의 주요 원인으로 생각할 수 있다. 그림 3.22의 인천의 15시의 연평균 시정의 변화를 보면 1973년에 급격 하게 증가한 후에 1990 년대 초반까지 감소하였다가 1994 년까지 다시 증가하 였으나 그 이후부터 2009년까지는 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 환 경부에서 1997년 7월에 서울 인천을 포함하는 경기도 지역에 대해서 대기환 경 규제지역으로 지정 고시한 이후로 대기환경 개선을 위한 많은 노력을 기 울이고 있으나 회복 경향은 뚜렷하게 나타나진 않는다 ( 이윤선과 김선영, 2006) 인천의 9시의 연평균 시정도 15 시와 비슷한 패턴을 나타내지만, 9시의 시정은 1980 년대 초반 이후에 전반적으로 증가하는 경향을 보이고 있다. 인 천에서의 9시 시정은 1970 년대 말부터 1980 년대 중반까지 급격이 나빠져 15 시 시정과의 차이가 평균적으로 8 km 정도의 큰 차이를 보였으며, 특히 1980 년에는 9시와 15시 시정이 각각 10.7 km 와 19.2 km 로 8.5 km 의 차이를 나타냈다. 그러나 그 이후에 9시 시정이 15 시 시정보다 더 크게 증가하여

44 20 0 9년에는 9시와 15시 시정이 각각 11 km, 12.7 km 로 1.7 km 의 차이를 보 였다. 계절별 평균 시정을 보면 9시와 15 시 시정 모두 가을철에 값이 가장 크 며 여름철에 값이 가장 작다 ( 표 3.5 참조 ). 그림 3.23 의 계절별 평균 시정의 변화도 연평균 시정 변화와 같이 1973 년에 시정이 급격이 증가한 후에 점차 적으로 감소하는 경향을 보이다가 9 시 시정은 1980 년대 초 이후에 증가하는 경향을 보이는 반면에 15시 시정은 감소하는 추세를 나타냈다 년대 초 반 이후에 9시 시정의 증가경향은 겨울철에 뚜렷하게 나타나며 2009년에는 15시 시정과 1.3 km의 차이를 보였다. 그림 3.22 시정의변화 ( 년 )

45 표 3.5 계절별평균시정 ( 년 ) 시정 [km] 계절 봄여름가을겨울년 9 시 시 그림 3.23 계절별평균시정의변화 ( 년 )

46 3.2 현상일수의변화 안개일수 미세한물방울이대기중에떠있는현상으로수평시정이 1km 미만인안개는인천에서 1959년 7월부터관측되었으나결측으로인하여신뢰도가낮은관계로 1966 년부터 년까지 4 4 년의자료를이용하여인천의안개특성을분석하였다. 지난 44년동안인천의연안개일수는 48.5 일이며, 1.1 일 /10 년의비율로감소하는경향을보였으나유의하진않다 ( 그림 3.24 참조 ). 해상의기온이수온보다점차높아지기시작하는 4월부터안개발생일수가점차증가하여해상의기온과표층수온의차가큰 6월, 7월에안개가가장많다. 4월부터 7월까지의평균안개일수가전체의 56.9% 를차지한다. 즉, 인천에서발생하는안개는찬해면을지나는따뜻한공기의냉각에의한이류안개가지배적이다 ( 대전지방기상청 ). 인천에서안개가가장많이발생한해는 그림 3.24 안개일수의변화 ( 년 )

47 1987년 ( 78일 ) 이며, 가장적게발생한해는 1995년 (28일 ) 이다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 의연평균안개일수는 51.9일이고마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 44.9 일로 7일 (13.5%) 이감소하였다 년동안인천의계절별평균안개일수를살펴보면, 여름철에 19.6일로가장많으며봄철 (15.1일), 가을철 ( 7일 ), 겨울철 ( 6.8일 ) 의순으로나타났다 ( 표 3.6 참조 ). 그림 5.25 의안개일수의계절별편차의변화를보면겨울철을제외한모든계절에서안개일수가감소하는경향을나타냈다. 특히여름철감소경향이 1.1 일 /10 년의비율로가장크게감소하며, 처음 10 년기간과마지막 10 년기간에서의안개일수가각각 22.2 일과 17.9 일로 4.3 일 (19.4%) 의차이를보였다. 반면에인천에서겨울철안개일수는 0.4 일 /10 년의비율로증가하는추세를보였으며, 처음 10 년과마지막 10 년에각각 5.8 일과 6.8일로 1일 ( 17.2% ) 이증가하였다. 그림 3.25 계절별안개일수편차의변화 ( 년 )

48 표 3.6 계절별평균안개일수와변화율 ( 년 ) 안개일수 계절 봄여름가을겨울년 평균 ( 일 ) 변화율 ( 일 /10년) 안개는 시계 ( 視界 ) 를 방해하는 요소로 항공기 이 착륙에 큰 영향을 미친 다. 인천공항에서의 안개일수는 2000년 10 월부터 관측되었으며, 이 자료를 이용하여 인천공항의 안개일수를 분석하였다. 분석기간은 2001년부터 2009 년까지 9년이며 같은 기간 동안의 인천기상대의 자료를 함께 비교 분석하였 다. 표 3.7 의 인천기상대와 인천공항의 위 경도 및 고도를 살펴보면, 두 지점 의 위도는 같으나 경도에서 약간의 차이를 가지며 고도는 기상대가 61.9 m 더 높다 년 동안 인천기상대의 연 안개일수는 43.1 일이며, 2.8 일 /10 년 의 비율로 유의하게 (p<0.01) 감소하는 경향을 보였다. 같은 기간 동안 인천 공항의 연 안개일수는 55.7 일로 인천보다 12.6 일이 더 많았으며, 안개일수가 감소하는 비율도 3.5 일 /10 년 (p<0.01) 으로 공항에서 안개일수가 더 크게 감소 하였다 ( 그림 3.26 참조 ). 인천기상대에서는 년 동안 연 안개일수 가 60 일 이상 발생한 해가 2001년 (62 일 ) 뿐이지만, 인천공항에서는 2003년에 79 일로 가장 많이 관측되었고 2004년 (69 일 ) 과 2001년 (67 일 ) 에도 안개가 많 이 발생하였다. 표 3.7 인천기상대와 인천공항의 관측환경 비교 위도 경도 고도 인천기상대 N E 68.9m 인천공항 N E 7.0m

49 계절별안개일수를살펴보면기상대와인천공항모두여름철에가장많이관측되었으며가을철에가장적게나타났다 ( 그림 3.27 참조 ). 두지점간의안개일수의차이가가장많이나타난계절은여름철로공항과인천에서각각 22.1 일, 17.3 일로 4.8 일의차이를보였다. 반면에가을철안개일수는공항과인천에서각각 7.1 일과 6.2 일로 0.9 일의차이를보였다. 더운낮동안에 그림 3.26 인천공항과인천의안개일수변화 ( 년 ) 그림 3.27 계절별안개일수의변화 ( 년 )

50 인근바다에서증발한수증기가차가운활주로로인해서쉽게응결하기때 문에인천공항에서안개발생이잦아졌을가능성이크다 서리일수 서리는 0 이하의온도에서대기중의수증기가지면또는지물의표면에접촉하여얼어붙은매우작은얼음을뜻하며, 서리일수는서리가내린날의수를의미한다. 인천의서리일수역시 1966년부터 년까지 4 4 년의자료를이용하여변화경향을분석하였다. 지난 44년동안인천의연서리일수는 50.9 일이며, 2.9 일 /10 년의비율로감소하는경향을보이고있으나유의한변화는아니다 ( 그림 3.28 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 기간의평균연서리일수는 4 7.9일이며, 마지막 10 년기간 ( 년 ) 은 38.2 일로 9.7일 ( 20.3%) 이감소하였다. 인천에서 그림 3.28 서리일수의변화 ( 년 )

51 연서리일수가가장많았던해는 1990 년으로 53일이며, 가장적었던해는 2008년으로 24 일이발생하였다. 그림 3.29의 년동안계절별평균서리일수를살펴보면겨울철에 36.6 일로집중적으로발생하였고, 그다음으로는봄철 (8.7 일 ), 가을철 (5.6 일 ) 순으로나타났으며, 여름철에는서리가나타나지않았다. 지난 44년동안서리가발생하지않는여름을제외한전계절에서서리일수는감소하는경향을보였으며봄철이 1.9 일 /10 년의비율 (p<0.01) 로가장크게줄어들었다 ( 표 3.8 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의봄철의서리일수는 10.7 일에서 3.4 일로 7.3 일 (68.2%) 이감소하였으며, 1999년이후평균보다작은음의편차가우세하게나타난다. 그림 3.29 계절별서리일수편차의변화 ( 년 )

52 표 3.8 계절별 평균 서리일수와 변화율 ( 년 ) 서리일수 계절 봄 여름 가을 겨울 년 평균 ( 일 ) 변화율 ( 일 /10년) -1.9 ** ** 유의수준 =0.01에서유의 뇌전일수 천둥이나뇌전이있었던날을뇌전일수로정의하며, 상승기류에의해발달한적란운내부에서전하분리에의한전기가발생되는현상을일컫는다 년동안인천에서의뇌전일수를분석하였다. 지난 44년동안의연뇌전일수는 14.8 일이며, 2.4 일 /10 년의비율로유의하게 (p<0.01) 증가하였다 ( 그림 3.30 참조 ). 인천에서뇌전현상이가장빈번했던해는 2007년으로 그림 3.30 뇌전일수의변화 ( 년 )

53 29일발생하였으며 1992년에도 27일로많이발생하였다. 반면에뇌전이가장적게발생한해는 1980 년으로 5일발생하였으며, 1974 년에도 6일이관측되었다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 동안평균뇌전일수는각각 12.4 일과 19.1 일로 6.7 일 ( 약 1.5 배 ) 이증가하였다. 표 3.9에의하면뇌전일수의계절별변화를보면전계절에서증가하는경향을보이고있으며, 특히여름철에집중하여발생한다. 여름철의평균뇌전일수는 7.5 일로전계절의 51% 이상이집중하여발생하였으며변화율도 0.8 일 /10 년으로가장크게증가하고있다 ( 그림 3.31 참조 ). 그다음으로는가을철 (4.2 일 ), 봄철 (2.4 일 ), 겨울철 (0.6 일 ) 의순으로발생하고있으며, 변화율도가을철 (0.7 일 /10 년 ), 봄철 (0.7 일 /10 년 ), 겨울철 (0.3 일 /10 년 ) 의순으로증가한다. 그림 3.31 계절별뇌전일수편차의변화 ( 년 )

54 표 3.9 계절별평균뇌전일수와변화율 ( 년 ) 뇌전일수 계절 봄여름가을겨울년 평균 ( 일 ) 변화율 ( 일 /10 년 ) 0.7 ** 0.8 * * 2.4 ** * 유의수준 =0.05 에서유의, ** 유의수준 =0.01 에서유의 결빙일수 1966년부터 년까지 4 4 년동안얼음이언날의일수로정의되는결빙일수를분석하였다. 지난 44년동안인천에서의연결빙일수는 일이며, 2.4 일 /10 년의비율로유의하게 (p<0.05) 감소하는경향을보이고있다 ( 그림 3.32 참조 ). 처음 10 년기간 ( 년 ) 의평균결빙일수는 일이고마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 일로 9.4 일이감소하였다. 인천 그림 3.32 결빙일수의변화 ( 년 )

55 에서결빙일수가가장많았던해는 1996년으로 127일이발생하였으며 년과 1984 년에도각각 122일과 120 일로결빙일수가많았다. 반면에결빙일수가가장적었던해는 2003년과 2004년으로 88 일발생하였다 년동안인천의계절별평균결빙일수를살펴보면여름철에는결빙현상이나타나지않았으며, 겨울철에 79.4 일로가장많이나타났고봄철 (16.1 일 ), 가을철 (11.1 일 ) 의순으로많이나타났다. 겨울철에집중하여나타나는결빙은봄철과가을철에비해서각각약 5배, 7배많이발생하였다 ( 표 3.10 참조 ). 그림 5.33 에그린계절별결빙일수의변화를살펴보면, 결빙이발생하는전계절에서점차감소하는추세를나타냈으며봄철의변화율이 1.4 일 /10 년으로가장크게감소한다. 이처럼서리일수와더불어결빙일수의전반적인감소추세는최저기온의상승과연관된것으로사료된다. 그림 3.33 계절별결빙일수편차의변화 ( 년 )

56 표 3.10 계절별평균결빙일수와변화율 ( 년 ) 결빙일수 계절 봄여름가을겨울년 평균 ( 일 ) 변화율 ( 일 /10 년 ) -1.4 * * * 유의수준 =0.05 에서유의, ** 유의수준 =0.01 에서유의 황사일수 황사는몽고및중국북부의건조 황토지대에서바람에날려올라간미세한모래먼지가대기중에퍼져서하늘을덮었다가서서히강하하는현상또는흙먼지를말하며, 이러한황사현상이기상관측전문가의눈으로하루중한번이라도관측된날을황사일수로정의된다. 1966년부터 년까지의자료를이용하여인천의황사일수변화를분석하였다. 지난 44년동안인천의황사일수변화를보면평균황사일수는 5.3 일이며, 2.8 일 /10 년의비율로유의하게 (p<0.01) 증가하는경향을보였다 ( 그림 3.34 참조 ). 인천에서의황사일수는처음 10 년기간 ( 년 ) 에는 1.4 일이었으나마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 11.9 일로황사일수가 8배이상증가하였다. 분석기간동안인천에서황사가가장많이관측되었던해는 2001년으로 29 일이며, 그다음으로 년에 17일이관측되었다. 반면에 1968년, 1970 년, 1972 년, 1974 년, 1978년, 1986년, 1989년, 1994 년에는황사가관측되지않았다. 그림 3.35 은지난 44년간인천에서발생한황사의월별분포를나타내었다. 전체황사발생일의 87% 이상이봄철 (3월, 4월, 5월 ) 에많이발생하며특히 4월 (44.4%) 에집중적으로발생하고있다. 이는발원지에서봄철해빙기에토양이잘부서져부유하기적당한 20μm 이하크기의먼지가다량으로

57 배출되기때문이다. 봄철다음으로는겨울철 (8.6%), 가을철 (3.9%) 의순으로 발생하였으며인천에서지난 44 년동안여름철 (6 월, 7 월, 8 월 ) 에는황사가 관측되지않았다. 그림 3.34 황사일수의변화 ( 년 ) 그림 3.35 월별총황사일수 ( 년 )

58 3.3 계절의변화 자연계절 지구온난화로인한계절의변화는인간의생활에큰영향을미칠뿐만아니라생태계에도큰영향을미치고있다. 따라서계절의시작일과지속기간을이용하여기후변화에따른자연계절의변화를분석하였다. 본연구에서는이병설 (1979) 의임계값기준을계절구분의기준으로삼았다. 즉, 봄시작일은일평균기온이 5 이상인날로하였으며, 20 이상인날은여름, 20 미만인날은가을, 5 미만인날은겨울로정의하였다. 지구온난화에따른부산의계절변화를알아보기위하여전체분석기간중처음 10 년 ( 년 ) 과마지막 10 년 ( 년 ) 의계절시작일을비교하였다 ( 표 3.11 참조 ). 분석방법은쥴리안일자 (Julian day) 로날짜를 1 부터 365 까지나타냈으며, 일평균기온값은 9일이동평균을하였다. 인천의봄은처음 10 년기간에는 3월 24 에시작하였으나마지막 10 년기간에는 3월 11일로 13일이빨라졌고, 여름은각각 6월 15일과 5월 29일로처음 10 년에비해서마지막 10 년에 17 일이빨라졌다. 가을은처음 10 년에는 9월 16 일에시작하였으나마지막 10 년에는 9월 30 일로 14 일늦어졌고, 인천의겨울도 11 월 20 일에서 12 월 1일로처음 10 년에비해서마지막 10 년에 11 일이늦어졌다. 계절시작일의변화에따른각계절의지속기간도분석하였다 ( 그림 3.36 참조 ). 봄의지속기간은처음 10 년기간에는 83 일이었으나마지막 10 년기간에는 79 일로 4일이단축되었으며, 가을 ( 겨울 ) 의지속기간도 65 일 (124 일 ) 에서 62 일 (100일) 로 3일 (24 일 ) 이짧아졌다. 반면에여름의지속기간은 93 일에서 124 일로 31 일이길어지는결과를나타냈다

59 표 3.11 계절시작일의변화 기간 계절 봄여름가을겨울 1905~1914(A) 3 월 24 일 6 월 15 일 9 월 16 일 11 월 20 일 2000~2009(B) 3 월 11 일 5 월 29 일 9 월 30 일 12 월 1 일 차이 (B-A) -13 일 -17 일 14 일 11 일 그림 3.36 인천의계절변화 식물계절 식물의생태변화로감지되는식물계절을이용하여인천지역의계절변 화를분석하였다. 봄철식물계절의종목으로는매화, 개나리, 진달래, 복숭 아, 아카시아, 벚꽃이있으며, 발아일과개화일을분석하였다. 또한가을철

60 식물계절인은행나무와단풍나무의단풍시작일과단풍절정일도분석하였다. 표 3.12 은식물계절의관측종목, 분석기간, 관측요소별평균현상일및평균변화율을나타내었으며, 그림 3.37 은식물계절현상일의변화를시계열로나타내었다. 인천에서의식물계절관측종목중에매화, 개나리, 진달래, 복숭아는 년 (47년 ) 동안변화경향을분석하였다. 인천에서의매화는지난 4 7년 ( 년 ) 동안평균 3월 26 일에발아하여 4월 15 일에개화하였다. 매화의발아일은처음 10 년기간 ( 년 ) 에는 4 월 1일이었고, 마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 3월 20 일로발아시기가 12 일이빨라졌으며, 3.8 일 /10 년의비율 (p<0.01) 로앞당겨지는경향을보였다. 매화의개화일은처음 10 년기간에 4월 17 일에서마지막 10 년기간에는 4월 9일로개화시기가 8일이빨라졌으며, 3.1 일 /10 년의비율 (p<0.01) 로앞당겨졌다. 분석기간 ( 년 ) 동안인천에서의개나리는평균 3월 21 일에발아하여 4월 3일에개화하여인천에서가장먼저발아및개화하는종목이다. 개나리의발아일은처음 10 년기간과마지막 10 년기간동안각각 3월 27일과 3월 17일로 10일이빨라졌으며, 개화일역시처음 10년기간과마지막 10 년기간에각각 4월 8일과 4월 1일로 7일이빨라졌다. 지난 47년동안개나리의발아일과개화일은각각 2.3 일 /10 년과 1.6 일 /10 년의비율로그시기가빨라지고있으나유의한변화는아니다. 인천에서진달래는 47년의분석기간동안평균발아일과개화일이각각 3월 24 일과 4월 5일로개나리와유사한시기에발아하고개화하였다. 처음 10 년기간과마지막 10 년기간동안의진달래의발아일은각각 3월 30 일과 3월 21일로 9일이빨라졌으며, 년동안 1.7 일 /10 년의비율로감소하였다. 인천에서의개화일은처음 10 년기간과마지막 10 년기간동안각각 4월 9일과 4월 4일로 5일이빨라졌으며, 지난 47년동안 1.1 일 /10 년의비

61 율로그시기가앞당겨지고있으나유의하지는않다. 지난 47년동안인천에서의복숭아는평균 4월 5일에발아하여평균 4월 19 일에개화하였다. 복숭아의처음 10 년기간동안의평균발아일은 4월 10 일이고, 마지막 10 년기간의평균발아일은 3월 30 일로 11 일이앞당겨졌으며, 개화일은같은기간동안 4월 21 일에서 4월 17 일로 4일이앞당겨졌다 년동안복숭아의발아일과개화일은각각 3.1 일 /10 년 (p<0.01) 과 1.2일 /10 년 (p<0.05) 의비율로모두유의하게빨라지는추세를보였다. 벚꽃은 년 (74 년 ) 동안변화경향을분석하였다. 인천에서의벚꽃은평균 4월 4일에발아하여 4월 16 일에개화하였다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10년기간 ( 년 ) 동안벚꽃의발아일은 표 3.12 평균식물계절현상일과변화율 관측요소 관측종목 분석기간 평균 ( 월 / 일 ) 발아일개화일단풍시작일단풍절정일 변화율 ( 일 /10yr) 평균 ( 월 / 일 ) 변화율 ( 일 /10yr) 평균 ( 월 / 일 ) 변화율 ( 일 /10yr) 평균 ( 월 / 일 ) 변화율 ( 일 /10yr) 개나리 1963~2009 3/ * 4/3-1.6 * 진달래 1963~2009 3/ / 매화 1963~2009 3/ ** 4/ ** 벚꽃 1936~2009 4/4-2.9 ** 4/ ** 복숭아 1963~2009 4/5-3.1 ** 4/ * 아카시아 1921~2009 4/ ** 5/ ** 은행나무 1989~ / /4 1.1 단풍나무 1989~ / /8 2.6 * 유의수준 =0.05에서유의, ** 유의수준 =0.01에서유의

62 각각 4월 11 일과 3월 24 일로 18 일이빨라졌으며, 지난 74 년동안 2.9 일 /10 년의비율로감소하였다. 같은기간동안벚꽃의개화일은 4월 18 일에서 4월 10 일로 8일이앞당겨졌으며, 1.3 일 /10 년의비율로감소하는경향을보였다. 벚꽃의모든변화율은통계적으로유의 (p<0.01) 하다. 봄철식물종목중에서가장늦은시기에발아하고개화하는아카시아는 년 (89 년 ) 동안의변화경향을분석하였다. 인천에서의아카시아는평균 4 월 23일에발아하여 5월 18일에개화하였다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 에아카시아의발아일은 4 월 27일이고, 마지막 10 년기간 ( 년 ) 에발아일은 4월 17 일로 10 일이앞당겨졌다. 같은기간동안아카시아의개화일은 5월 21 일에서 5월 12 일로 9일이빨라졌으며, 지난 89 년동안아카시아의발아일과개화일은각각 0.8 일 /10 년, 0.9 일 /10 년의비율로모두유의하게 (p<0.01) 감소하였다. 인천에서봄철식물의발아일과개화일이모두앞당겨지고있는것은인천의봄철기온의뚜렷한상승과관련된다. 인천의가을철식물계절종목인은행나무와단풍나무를이용하여단풍시작일과단풍절정일을분석하였다. 인천에서봄철식물의발아일과개화일이빨라지는경향을보이는반면에가을철식물의단풍시작일과단풍절정일은늦어지는추세를보였다. 분석기간 ( 년 ) 동안은행나무는평균 10 월 25 일에단풍이시작되어 11 월 4일에절정을이뤘다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 의단풍시작일은 10 월 23일이었으나, 마지막 10 년기간 ( 년 ) 에는 10 월 27 일로 4일이늦어졌으며지난 21 년간 0.3 일 /10 년의비율로늦어지는추세를보였다. 단풍절정일은처음 10 년기간과마지막 10 년기간동안각각 11 월 4일과 11 월 5일로 1일이늦어졌으며, 1.1 일 /10 년의비율로인천에서은행나무의단풍절정일이늦어지고있다 년동안인천에서단풍나무는평균 10 월 29 일에단풍이시작

63 그림 3.37 연평균식물계절현상일의변화

64 되어 11 월 8일에절정을이뤘다. 처음 10 년기간과마지막 10 년기간의단풍시작일은 10 월 28 일에서 10 월 31 일로 3일늦어졌으며, 단풍절정일역시처음 10 년기간과마지막 10 년기간동안각각 11 월 7일과 11 월 9일로 2일늦어졌다. 지난 21 년동안단풍나무의단풍시작일과절정일은각각 1.6 일 /10 년과 2.6 일 /10 년의비율로그시기가늦어지고있다. 이처럼인천에서의발아일및개화일이빨라졌고단풍시작일및절정일이늦어지는경향을보였는데이는인천에서의뚜렷한기온상승으로인한것으로사료된다

65 4. 경기도기온및강수분포특성 기후변화에 따른 경기 지역의 변화 경향을 알아보기 위해서 경기도에 위 치한 5군데 기상관측 지점에서의 기온 및 강수량의 변화를 분석하였다. 경 기도에 위치한 관측 지점은 서해 연안에 위치한 강화, 인천과 경기 북부에 위치한 동두천, 동부의 양평, 이천, 그리고 중부의 수원 총 6개 지점이지만, 동두천은 1998년 2월 1일부터 관측이 시작되어 분석자료 기간의 통일성 및 연속성을 고려하여 본 연구에서는 제외되었다. 표 4.1 에서 나타냈듯이 5개의 경기도 관측 지점 중에서 수원과 이천의 위도가 로 가장 낮고 강화가 로 가장 높다. 관측지점의 고도는 이천이 90 m로 가장 높은 반면에 수원이 34.5 m로 가장 낮다. 분석 기간은 1973년부터 년까지 37년이며, 경기도의 지점별 기온 및 강수분포의 특성을 분석하였다. 지난 37 년 동안 경기도의 연평균 기온은 11.8 이다. 그림 4.1 의 경기도 평균기온의 공간 분포를 살펴보면, 수도인 서울에서 기온이 가장 높게 분포 하며 외곽 지역으로 갈수록 기온이 점차 감소하는 분포를 보였다. 우리나라 에서 가장 큰 도시인 수도 서울의 평균기온이 12.7 로 가장 높았으며, 인천 ( 12.4 ) 과 수원 (12.1 ) 도 높은 기온 분포를 보였다. 반면에 위도가 가장 높 으며 황해도와 맞닿아 있는 강화의 평균기온이 11.2 로 가장 낮았으며 경 표 4.1 경기도 관측 지점의 정보 ( 출처 : 지상기상관측지점 일람표 ) 지점 수원 이천 인천 양평 강화 위도 ( ) 경도 ( ) 고도 (m)

66 그림 4.1 경기도의평균기온분포 ( 년 ) 도가가장큰양평에서도 11.5 로낮은분포를나타냈다. 1973년부터 년까지경기도의연평균최고기온은 16.9 이다. 공간분포를살펴보면동부에위치한양평 (17.5 ) 과이천 ( 17.4 ) 이가장높은온도를보였으며, 북서쪽으로갈수록최고기온이낮아져북서쪽해안에위치한강화와인천의연평균최고기온이 16.2 로가장낮게나타났다 ( 그림 4.2a 참조 ). 경기도의지난 37 년동안연평균최저기온은 6.7 이며, 대도시인인천 ( 8.6 ) 과서울 (8.5 ) 에서가장높게나타났다 ( 그림 4.2b 참조 ). 반면에강원도와접해있는양평의최저기온이 5.6 로가장낮은값을보였다. 양평은광주산맥의영향을받아남쪽을제외한동 북 서쪽으로높은산들이둘러쌓여있는분지형태를이루며, 겨울철남한강에의한한기유입으로겨울철최저기온이비교적낮게나타나는곳이다

67 그림 4.2 경기도의 (a) 최고기온, (b) 최저기온분포 ( 년 )

68 그림 4.3 는경기도전체의 37년 ( 년 ) 평균값에대한각지점별평균기온, 최고기온, 최저기온의편차를나타내었다. 위도가가장높은강화 ( ) 는최저 평균 최고기온의모든값이경기도전체의평균값보다낮은음의편차를보였다. 해안도시에속하는인천과강화의최고기온은평균보다낮은음의편차를보인반면에내륙도시인수원, 이천, 양평의최고기온은양의편차를보였다. 최저기온의편차는인구수및도시화에비례하여인구가 270 만명 ( 출처 : 행정안전부주민등록인구통계 ) 이상의인천 (8.6 ) 이가장높게나타났으며, 그다음으로는인구 100만명이상인수원 (7.1 ) 에서최저기온이평균보다높게나타났다. 경기동부지역에속하는이천과양평은최저및평균기온은경기도전체평균보다낮으나최고기온은평균보다높은분포를보였다. 경기도전체 5군데지점의처음 10 년기간 ( 년) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의전지점평균기온은각각 11.2, 12.3 로 1.1 그림 4.3 경기도전체평균에대한지점별기온편차 ( 년 )

69 (9.8%) 가 상승하였다. 같은 기간 동안 경기도 전체의 최고기온은 각각 에서 17.3 로 0.9 증가하였으며, 최저기온은 6.0 에서 7.4 로 1.4 높아졌다. 그림 4.4 는 경기도 지점별 최저기온, 평균기온, 최고기온의 처음 10 년 기간 ( 년) 과 마지막 10 년 기간 ( 년 ) 사이의 기온 변화를 나타낸 그림이다. 수원, 양평, 강화에서는 최저기온의 상승이 두드러 지게 나타난 반면에 이천과 인천에서는 최고기온의 상승폭이 가장 컸다. 지 점별 최저기온의 변화를 보면 수원이 6 에서 8 로 가장 크게 증가하였으 며 양평의 최저기온도 4.8 에서 6.7 로 큰 폭으로 증가하였다. 최고기온의 변화에서는 인천이 15.6 에서 17 로 기온의 상승폭이 가장 컸으며 이천에 서도 16.7 에서 17.8 로 크게 증가하였다. 반면에 기온의 변화가 가장 작 은 곳은 강화의 최고기온으로 16 에서 16.2 로 0.2 가 상승하는데 그쳤 다. 그림 4.4 경기도지점별최저기온, 평균기온, 최고기온의기온변화

70 년동안경기도의연평균강수량은 mm 이다. 그림 4.5 의경기도강수량의공간분포를살펴보면, 북쪽경계지역에서강수량이가장높게분포하고남서쪽으로내려갈수록강수량이줄어드는분포를보였다. 서쪽해안지역보다동쪽내륙지역의강수량이더높아양평에서 mm 로가장높게나타났으며이천에서도 mm 의분포를보였다. 반면에서해안에위치한인천이 mm 로가장낮은강수량을보이며양평과는 178 mm 의차이를나타냈다. 처음 10 년기간 ( 년 ) 과마지막 10 년기간 ( 년 ) 의경기도전체연평균강수량은각각 mm 와 m m로 mm(14%) 가증가하였다. 경기도지점별강수량변화를나타낸그림 4.6 에서도 5군데모든지점에서강수량이뚜렷하게증가하는것을확인할수있다. 강수량의변화가가장큰지점은인천으로처음 10 년기간과마지막 10 년 그림 4.5 경기도강수량분포 ( 년 )

71 기간의강수량이각각 mm 와 m m 로 mm 가증가하였다. 반면에강화에서강수량변화가가장작게나타났으며그값은 mm 에서 mm 로 55.9 m m 가증가하였다. 그림 4.6 경기도지점별강수량변화

72 5. 인천의기상관측역사및환경 5.1 기상관측역사 조선정부는 1876 년일본과의강화도조약으로인천, 부산, 원산을개항하였으며각항구에해관 ( 海關 ) 을설치하였다. 1883년 9월 1일인천해관구내에간이기상관측기구를설치하여일 3회기상관측을시작하였으며, 1898년 1월에는인천항월미도에관측소를설치하여그곳에서모은기상정보를근해를항해하는선박에게보내기도하였다. 일본은러일전쟁을시작하면서 1904년 3월 5일에인천을비롯한한반도요충지에임시관측소를설치하였다. 인천은일본거류지민가 41호를차입하여일 6회정규관측이시작되었으며, 1905 년 1월 1일에는현위치인응봉산마루에신청사를준공 이전하였다 년 4월 1일부터는인천의제 3 임시관측소가대한제국통감부관측소로개칭되어한반도관측업무의중앙기관역할을맡게되었다. 따라서한반도의모든기상정보는인천관측소로모여일괄관리되었고, 일기예보도인천에서발표하였으며, 일본본토나대만과기상정보를교환할경우도인천을통해서만이루어졌다 년 4월 1일관측소관제 ( 官制 ) 가확립되어농상공부소관기구로확정되었는데, 이시기관측체계개편과함께한반도내기상관측망의규모도크게확대가되었다 년 1 월 1 일부터인천에서매시간관측이시작되었으며, 1918년 1월 1일부터는일본해군수로부의위탁사업으로인천에서지자기요소도관측하기시작했다. 1940년 10 월 3일부터인천소재의조선총독부기상대는기상업무를서무과, 관측과, 예보과, 천문과등의과 ( 課 ) 단위로발전하며하나의독립된기관으로탈바꿈하였다. 해방이후조선총독부기상대의명칭을인천중앙관측소로개칭하였다가 1945 년 11 월

73 16 일에는군정청학무국기구개편과함께국립중앙관상대로개칭되었다. 해방이후국립중앙관상대는혼란스런사회상과전쟁의여파로각종기후통계자료를소실 ( 燒失 ) 했고인천, 서울, 강룽, 추풍령, 포항, 여수등지에서는기상관측이일시중단되기도하였다 ( 국립기상연구소, 2003;. 인천기상대, 2010) 5.2 인천기상관측환경 인천기상대는 1904년 4월 10 일일본거류지민가 41호 ( 스이쯔여관 ) 를차입하여인천임시관측소를개소하여일 6회정규관측을시작하였다. 이듬해 1905 년 1월 1일에는응봉산정상에청사를신축하여이전하였다. 청사이전등의관측환경은없으며, 현주소는중구전동 (N 37 29', E ' ) 이다 ( 표 5.1 참조 ). 표 5.1 기상관측 환경 변화 요소 1905년 1985년 2002년 주소 중구전동 중구전동 중구전동 위도 ( 북위 ) 37 29' 37 29' 37 29' 경도 ( 동경 ) ' ' ' 해발고도 (m) 기압계높이 (m) 온도계높이 (m) 풍속계높이 (m) 우량계높이 (m)

74 그림 5.1 인천기상대관측소전경 ( 좌 ), 전체배치도 ( 우 ) 그림 5.2 인천기상대관측노장 ( 좌 ), 측기배치도 ( 우 )

75 6. 인천광역시자연및인문환경 인천은한반도의중앙부황해연안에자리잡고있으며, 총면적은 km 2 로서전국토면적의약 1% 를차지하고있다. 특히인천은옹진및강화군의여러섬이편입됨으로써총 157개의많은도서를가지고있다. 인천의북쪽으로는옹진군및강화군내의여러도서로구성되어있으며북한의황해도와접하고있다. 남쪽으로는옹진군내의도서가충청남도및경기도에속한여러도서와맞닿아있고, 동쪽으로는수도서울및경기도내의여러시 군과접하고있다. 계양산 ( 395 m) 과소래산 (299 m) 을제외하면대부분 200 m 내외의잔구성산지가해안가까이에발달했기때문에평지의규모가협소하며하천도매우짧다. 개항이후인천은무역 상공업의중심지로빠르게성장하였으며, 년대에경제개발 5개년계획의추진으로수출위주의투자가전개되면서본격적인성장이이루어졌다. 지속된경제발전은인구증가를가속화시켜 1981년에인구 10 0 만명을돌파하며직할시로승격되었고, 1995년에광역시로확장 승격되었다. 인천광역시는 년 3월말현재 2,767, 0 73명의시민이거주하는대도시이다 ( 그림 6.1 참조 ). 인천광역시 (2009) 에의한인천의토지이용현황을보면, 전체면적 km 2 중에임야가 km 2 (40.9%) 로가장많이차지하고, 답 km 2 ( 18.6%), 전 km 2 (8.7%), 대지 km 2 (8.7% ) 등의분포를나타낸다 ( 그림 6.2 참조 ). 고종 20 년인 1883년에개항되면서 10 개의면을통합하여인천을이뤘다. 그로부터인천은유럽 미국 일본등과통상의중심지가됨에따라각국의영사관이설치되었으며근대적항만시설이축조되어국제도시의면모를갖

76 그림 6.1 인천의총인구변화 ( 자료출처 : 인천통계 DB) 그림 6.2 인천의토지이용현황 ( 자료출처 : 인천광역시, 2009)

77 추었다 년 8월 15 일에부제 ( 府制 ) 에서시제 ( 市制 ) 로개칭되어인천부에서인천시로바뀌었다. 1968년부터는구제가실시되어중구, 남부, 동구, 북구의 4 개구를설치하였으며, 1981년 7월 1일에는직할시로승격되어경기도에서분리 독립하였다. 1995년 1월 1일에직할시에서광역시로개칭되었으며, 년 1월 1일현재인천광역시는 8개구 2개군 1읍 19면 121개동의행정구역체계를가지고있다 ( 그림 6.3 참조 ). 인천의지속된경제발전은산업과사회를더욱성장시켰으며산업별취업인구도꾸준하게증가시켰다 ( 표 6.2 참조 ). 총취업인구를살펴보면 1990 년에는 697, 명이었던취업자가 년에는 1,265, 000명으로약 1.8 배가증가하였다. 산업별로는사회간접자본및기타서비스업이약 55 73% 로가장많았으며광업 제조업이약 25 43%, 농림 어업이약 1 2% 를차지하였다. 그림 6.3 인천의행정구역도 ( 자료출처 : 인천광역시, 2009)

78 1990 년에는 4 2.6% 를차지했던광업 제조업이 년에는 25.9% 로 16.7% 가 줄어든반면에사회간접자본및기타서비스업은 55.7% 에서 72.6% 로 16.9% 가증가하였다. 표 6.2 인천의 산업별 취업자 현황 ( 자료 출처 : 인천 통계DB) [ 단위 : 천명 ] 연별 합 농림 어업 광업 제조업 사회간접자본및기타서비스업 (1.7%) 297(42.6%) 388(55.7%) (0.9%) 344(35.1%) 628(64.0%) ,092 17(1.6%) 342(31.3%) 733(67.1%) ,200 12(1.0%) 333(27.8%) 855(71.3%) ,265 19(1.5%) 328(25.9%) 918(72.6%)

79 7. 맺음말 한반도의중앙부황해연안에자리잡고있으며, 옹진및강화군의여러섬이편입됨으로써총 157 개의많은도서를가지고있는인천의기상관측은 1904년 4월부터시작하여현재까지 105 년이상의기상관측역사를가지고있다. 이연구에서는장기간관측자료가있는인천의기후변화영향을살펴보았으며, 요약하면그림 7.1 과같다. 유의수준 0.01에서유의함유의수준 0.05에서유의함추세는나타나지만통계적으로유의하지않음 50, 80mm 호우일수 그림 7.1 인천의기후변화모식도 1905~2009 년동안인천의연평균기온은 11.8, 연평균최고기온은 15.8, 연평균최저기온은 7.8 이며, 지난 10 5 년동안연평균기온, 연평균최고기온, 연평균최저기온의변화율은각각 0.19 /10 년 ( 유의수준 p<0.01), 0.16 /10 년

80 (p<0.01), 0.21 /10 년 (p<0.01) 으로뚜렷한상승경향을보였다. 특히최저기온의상승은인천의열대야일수 ( 일최저기온 25 이상 ) 와영하일수 ( 일최저기온 0 이하 ) 에영향을미쳤다. 열대야일수는최저기온의상승으로지난 105 년동안 0.4 일 /10 년의변화율로증가하였으나통계적으로유의하지않다. 반면에영하일수는 -3.0 일 /10 년의변화율로유의하게 (p<0.01) 감소하는경향을보였다. 기온상승은인천의난방도일 ( HDD) 과냉방도일 ( CDD) 에도영향을미쳐난방도일은 도일 /10 년의변화율로통계적으로유의하게 (p<0.01) 감소하지만, 냉방도일은 2.5 도일 /10 년의비율로증가하였으나통계적으로유의하지않다. 이는기온상승으로인한결과로, 특히상승폭이큰겨울철난방도일이크게감소하여겨울철난방을위한연료소비는감소하는반면에여름철냉방을위한연료소비는증가하게된다. 또한현상일수중에서기온과관련된안개일수와서리일수, 결빙일수도기온상승에따라감소하는경향을보였는데각각 -1.1 일 /10 년, -2.9 일 /10 년, -2.4 일 /10 년 (p<0.0 1) 의변화율로감소하였다. 기온의상승으로인하여인천의계절에도변화가발생하였다. 봄과여름의시작일은각각 13 일과 17 일이빨라졌으며, 가을의시작일은 14 일이늦어졌고, 겨울의시작일은 11 일이늦어졌다. 계절별시작일의변화로봄의지속기간은 4 일이단축되었으며, 가을과겨울의지속기간도각각 3일, 24 일이짧아졌다. 반면에여름은 31 일이길어지는결과를나타냈다. 식물계절의경우봄철식물 ( 매화, 벚꽃, 개나리, 진달래, 복숭아, 아카시아 ) 의발아일및개화일은 10 년당 일의변화율로점차빨라지는경향을보인반면에가을철식물인은행나무와단풍나무의단풍시작일및단풍절정일은 10 년당 일의변화율로점차늦어졌다. 지난 105 년간 ( 년 ) 의인천의강수량은 25.3 mm/10 년의변화율 (p<0.01) 로증가하고있으며, 강수일수는 -5.2 일 /10 년의변화율 (p<0.01) 로감소

81 하였다. 강수강도는 10 년에 0.4 mm/ 일의변화율 (p<0.01) 로통계적으로유의하게증가하는경향을보였다. 인천의 50 mm 와 80 mm 이상호우일수도각각 0.2 일 /10 년, 0.1 일 /10 년의변화율로모두유의하게 (p<0.0 1) 증가하였다. 지난 58 년 ( 년 ) 동안인천의연평균풍속과최대풍속은각각 10 년당 -0.3 m/sec 와 -0.5 m/sec 의변화율로통계적으로유의하게 (p< 0.0 1) 감소하였다. 그밖에인천의상대습도와운량은각각 -1.1%/10 년 (p<0.01), -1.2%/10 년 (p<0.01) 의변화율로감소하는추세를보였으며, 뇌전일수와황사일수는각각 2.4 일 /10 년 (p< 0.0 1), 2.8 일 /10 년 (p<0.0 1) 의변화율로증가하였다. 경기도의공간적인기후특성을파악하기위하여 37 년 ( 년 ) 동안경기도 5개관측지점의자료를분석하였다. 그결과경기도연평균기온은 11.8 이며, 수도인서울에서기온이가장높게나타났고외곽지역으로갈수록기온이점차감소하였다. 경기도의연평균강수량은 mm 이며, 북쪽경계지역에서강수량이가장높게나타났고남서쪽으로내려갈수록강수량이줄어들었다. 이연구에서는인천을중심으로장기기후자료를분석하여경기도기후변화이해에도움을주고자하였다

82 부록 1. 인천의기후변화요약 요소 (A) (B) B-A 변화율 (per decade) 기후요소 현상일수 계절 기온 강수 바람 자연계절 평균기온 ( ) ** 최고기온 ( ) ** 최저기온 ( ) ** 열대일일수 ( 일 ) 열대야일수 ( 일 ) ** 영하일수 ( 일 ) ** 강수량 (mm) ** 강수일수 ( 일 ) ** 강수강도 (mm/ 일 ) ** 호우일수 (80mm 이상, 일 ) ** 평균풍속 (m/sec) 3.8 1) **2) 최대풍속 (m/sec) 7.8 1) **2) 상대습도 (%) ) **2) 계절시작일 계절지속기간 안개일수 ) ) 서리일수 ) ) 뇌전일수 ) **4) 결빙일수 ) *4) 황사일수 1.4 2) **4) 봄 ( 월 / 일 ) 3/24 3/11-13 여름 ( 월 / 일 ) 6/15 5/29-17 가을 ( 월 / 일 ) 9/16 9/30 14 겨울 ( 월 / 일 ) 11/20 12/1 11 봄 ( 일 ) 여름 ( 일 ) 가을 ( 일 ) 겨울 ( 일 ) ) 년 2) 년 3) 년 4) 년 * p<0.05 ** p<

83 참고문헌 국립기상연구소, 2003: 경기 충청지방의기상관측환경변화와기후변동성 연구, 국립기상연구소 국립기상연구소, a : 기후변화 이해하기II -한반도 기후변화 : 현재와 미래-, 국립기상연구소, 86 pp. 국립기상연구소, 2009b: 기후변화 이해하기III -서울의 기후변화 -, 국립기상 연구소, 67 pp. 국립기상연구소, c : 기후변화 이해하기 I V - 부산의 기후변화 -, 국립기상 연구소, 80 pp. 국립기상연구소, c : 기후변화 이해하기 V I - 제주의 기후변화 -, 국립기상 연구소, 63 pp. 국립기상연구소, 2009c: 기후변화 이해하기VII -강원의 기후변화 -, 국립기상 연구소, 82 pp. 류상범, 김연희, 2007: 기상청 기후자료의 균질성 문제 (Ⅱ): 통계지침의 변 경, Atmosphere, 17( 1), 신임철, 김태룡, 이은정, 김은희, 김은숙, 박연옥, 배선희, 이희일, 2007: 한반 도의 년 8 월과 년 여름의 기후특성 및 8 월과 여름의 장기 기후변화, Atmosphere, 17( 4 ), 이병설, 1979: 우리나라의 자연계절에 관한 연구, 대한지리학회지, 14 ( 2), 이승호, 권원태, 2004: 한국의 여름철 강수량 변동, 대한지리학회지, 39( 6), 이윤선, 김선영, 2006: 우리나라 시정의 분포 특성과 변화 경향, 기후연구,

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