Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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A Modified Standardized Precipitation Index (MSPI) and Its Application

수정 표준강수지수의 제안 및 적용

  • 류소라 (한국수자원공사 수자원연구원 수자원시스템연구소) ;
  • 유철상 (고려대학교 공과대학 사회환경시스템공학과)
  • Published : 2004.07.01
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Abstract

This study proposes a modified standardized precipitation index (MSPI) which was developed to make up for the weakness of the SPI. Both MSPI and SPI are applied to the monthly rainfall at the Seoul station for the drought analysis. The MSPI proposed is nothing but the SPI for the normalized monthly rainfall, that is, an extra step for normalizing the monthly rainfall is included before driving the SPI. Thus, the MSPI has a structure to transfer the relative amount of rainfall to the next months, but the SPI the absolute amount of rainfall. The monthly rainfall data at the Seoul station used in this study are those collected from 1777 to 1996. The rainfall data collected before and after the long dry period around 1900 were also analyzed separately for the comparison. The results derived are as follows. (1) The MSPI was found to be more practical compared to the SPI. This was assured by comparing the analysis results of the data including and excluding the long dry period around 1900. (2) The MSPI is found to be less sensitive than the SPI to the extreme rainfall events. For the MSPI, the occurrence probabilities of moderate drought before and after the long dry period are similar, but those for the extreme drought becomes slightly decreased after the long dry period (from about 18 years of return period before the long dry period to the 16 years after the long dry period). However, the duration becomes longer after the long dry period (the duration for the extreme drought has been increased from 2 to 2.5 months after the long dry period). This results can also be compared with a rather unreasonable result derived by applying the SPI (for the extreme drought the return period has been decreased to be from 25 to 10 years after the long dry period, on the other hand the duration has been increased from 1.5 months to 3.5 months). So, we man conclude that the MSPI is more practical for the drought analysis that the SPI.

본 연구에서는 SPI의 문제점을 보완하는 측면에서 수정 SPI(MSPI)를 제안하고, 이를 서울지점의 가물분석에 적용하여 비교하였다. MSPI는 강수량을 이동평균하기 전에 정규화 하는 과정을 추가하는 경우로 SPI가 강수의 절대량을 이월하는 반면 MSPI는 강수의 상대량을 이월하는 형태를 가지게 된다. 서울지점 월강수량자료는 1777년-1996년까지의 것으로 각각 전체자료 및 1900년을 전후로 한 장기건조기의 전반부 및 후반부를 따로 분석하여 비교될 수 있도록 하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) MSPI가 SPI에 비해 보다 현실적인 결과를 준다. 이는 1900년도 전후로의 장기건조기가 포함된 기록과 포함되지 않은 기록을 분석한 결과의 비교에서 확인되었다. (2) MSPI는 SPI에 비해 극단적인 강수사상에 덜 민감한 결과를 준다. 장기건조기의 전반부 및 후반부에 대해 MSPI를 적용한 결과를 비교하면 가뭄의 발생가능성은 보통 가뭄의 경우는 대체로 비슷하나 아주 심한 가뭄의 경우는 약간 줄어들었음을 파악할 수 있다(재현기간 약 18년에서 16년으로). 그러나 가뭄 발생 시 그 지속기간은 전반부에 비해 후반부가 길게 나타나고 있다(아주 심한 가뭄의 경우 약 2개월에서 2.5개월로). 이러한 결과는 상대적으로 극단적인 결과로 나타내는 SPI(아주 심한 가뭄의 경우 재현기간은 약 25년에서 10년으로, 지속기간은 1.5개월에서 3.5개월로)에 비해 보다 현실적이라고 판단할 수 있다.

Keywords

References

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