Analysis of the 'Chukwookee' data using time series model

시계열 모형을 이용한 측우기 자료의 분석

  • 조신섭 ((151-742) 서울특별시 관악구 신림동 산 56-1, 서울대학교 자연과학대학 통계학과) ;
  • 이정형 ((151-742) 서울특별시 관악구 신림동 산 56-1, 서울대학교 자연과학대학 통계학과) ;
  • 김병수 ((151-742) 서울특별시 관악구 신림동 산 56-1, 서울대학교 자연과학대학 통계학과)
  • Published : 1996.09.01

Abstract

One of the main issues related to the precipitation amounts measured by the Korean raingage, Chukwookee, invented by King Sejong is the discontinuity in the time series around 1907 when the modern raingage was first used in Korea. To solve this discontinuity problem Wada(1971) reproduced the Chukwookee data but many authors questioned the validity of Wada's method. In this paper we analyze the precipitation amounts in Seoul from 1771 to 1994 using the intervention model and show that Wada's method results in the overestimation of the precipitation amounts. We also propose a reproduction method by considering monthly constant and including the rainfall of less then 2 mm and the snowfall which were ignored previously.

기상과 관계된 많은 요인 중에서 가장 긴 기간의 관측기록을 갖고 있는 것이 강수량에 대한 자료이다. 세계 대부분의 지역에서는 기기로 측정한 강수자료를 이용할 수 있는 기간이 길지 않아 대용기후지수를 강수분석에 이용하고 있으나, 우리나라에서는 조선 세종때 측우기가 발명된 후로 근대우량계가 도입되기 전인 1907년경까지는 측우기로 강수를 측정하였고, 1908년 이후는 근대우량계로 강수를 측정하고 있다. 이러한 측정기기 및 측정방법에 따른 강수자료의 불연속성을 해결하기 위하여 와다(1917)에 의해 경정된 강수량 자료가 이용되었다. 본 논문에서는 intervention 모형을 이용하여 와다의 경정방법에 문제가 있음을 확인하고 새로운 경정방법을 제안하였다. 측우기 자료 및 와다방법에 의해 경정된 자료와 근대우량계로 관측한 자료사이에는 연속성이 없는 것으로 나타났으며, 본 논문에서 제안한 경정법은 측우기의 강수량과 근대우량계의 강수량사이에 어느 정도 연속성이 있는 것으로 나타났다. 본 논문의 연구결과, 측우기에 의해 관측된 강수량은 신뢰성이 매우 높음을 확인할 수 있었고, 현대적 관점으로 경정할 수 있었으나, 여전히 많은 오차를 가지고 있는 것으로 보인다. 앞으로 오차를 줄이는 연구가 계속되어어야 할 것이며, 많은 문헌들로부터 측우기 자료를 실제 강수에 근접하게 복원하고 건기와 우기의 존재여부에 대한 증명을 할 수 있다면 측우기 자료의 신뢰성을 높이고 작은 오차범위내에서 과거 서울의 강수를 복원할 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. 서울대학교 석사 논문 서울 지역 강수 특성에 근거한 측우기 자료의 신뢰성 정현숙
  2. 동방학지 v.22 18세기 한국의 기후변동-강우량을 중심으로 조희구;나일성
  3. 朝鮮古代觀測記錄調査報告 和田雄治
  4. Arch. Met. Geophy. Biol. v.7 On the secular variation of annual total of rainfall at Seoul from 1770 to 1944 Arakawa,H.
  5. Time Series Analysis-Forecasting and Control(2nd ed.) Box,G.E.P.;Jenkins,G.M.
  6. Biometrika v.64 A change in level of a non-stationary time series Box,G.E.P.;Tiao,G.C.
  7. Journal of American Statistical Association v.70 Intervention analysis with applications to economic and environmental problems Box,G.E.P.Tiao,G.C.
  8. Journal of American Statistical Association v.88 Evaluating an anti-drinking and advertising campaign with a sample survey and series intervention analysis Murry,J.P.JR.;Stam,A.;Lastoricka,J.L.
  9. Journal of Korean Meteorological Society v.23 Climate changes and international fluctuations in the monthly amounts of precipitation at Seoul Kim,J.W.;Ha,K.J.
  10. Journal of Korean Meterological Society v.28 Interannual variation of the annual precipitations at Seoul, 1771-1990 Lim,G.H.;Jung,H.S.
  11. The Korean Journal of Applied Statistics v.5 Statistical nature of the dry and wet periods defined in the time series of annual precipitations(1771-1990) of Seoul Lim,G.H.
  12. Time Series Analysis-Univariate and Multivariate Methods Wei,W.W.S.