내일의 날씨를 알려드립니다. 기상예보에 대하여
날씨는 일상생활 뿐만아니라 사회, 경제, 군사등 사실상 사람이 살아가는 모든 것에 영향을 미치는 자연의 힘입니다.
작게는 오늘 비가 올지 안올지에따라 옷을 어떻게 입어야 할지, 약속을 해야할지 말야야 할지를 정합니다.
하지만 크게는 올해의 농사의 성공여부, 국제 물류이동에 따른 일정조율, 지구의 변화에 따른 대기의 이상여부등
가장 생활에 밀접하며 영향을 미치는 날씨.
이런 날씨를 예측하기위한 노력은 고대부터 시작되었습니다.
나라의 흥망성쇠까지 영향을 미치는 날씨
날씨예측, 기상예보는 어떻게 발전해왔고 어떤 순서로 우리에게 보여지는지 알아보겠습니다.
일기예보가 나오는 과정
날씨 예측은 복잡한 과학적 과정입니다. 대기 상태를 분석하고 미래의 기상 조건을 예측하기 위해 다양한 데이터를 수집하고 해석합니다.
이 과정은 몇가지 과정을 거쳐 우리에게 알려집니다.
첫번째는 데이터 수집입니다.
지상에서는 기상 관측소와 레이다를 통해 정보를 수집합니다. 하늘에서는 위성과 풍선을 이용하고, 해상에서는 부표와 선박을 이용합니다.
두번째는 데이터분석입니다.
수집된 데이터를 바탕으로 현재 대기 상태를 분석합니다. 이는 다양한 기상 모델의 기초 데이터를 제공합니다.
세번째는 기상모델링입니다
기상모델링은 수학적 방정식과 물리법칙을 이용한 대기의 움직임을 시뮬레이션하는 것입니다.
대표적인 기상모델은 아래와 같습니다.
전지구 기상모델(GFS) : 미국국립기상청에서 개발한 모델입니다.
유럽 중기 예보센터 모델(ECMWF) : 유럽에서 개발한 글로벌 모델이며 높은 정확도를 가집니다.
지역모델 : 특정지역의 기상조건을 더 정밀하게 예측하기 위한 모델입니다.
기상모델은 매우 복잡한 수학적 계산을 필요로 하므로 고성능 슈퍼컴퓨터를 사용해 방대한 양의 데이터를 처리하고 예측을 수행합니다
네번째는 예측결과해석입니다.
기상학자들은 모델의 예측 결과를 해석하고 일기 예보를 작성합니다.
이 과정에서는 모델간의 비교, 현재 기상 상황과의 비교, 과거 기상패턴의 분석등이 포함됩니다.
마지막으로 발표를 합니다
텔레비젼, 뉴스, 라디오, 인터넷, 모바일앱등을 통해 이루어집니다.
다양한 매체를 통해 일반 대중과 관련 기관에 전달됩니다. 이는 텔레비전, 라디오, 인터넷, 모바일 앱 등을 통해 이루어집니다.
날씨 예측의 역사
고대 기상관찰부터 현대의 슈퍼컴퓨터를 이용한 복잡한 기상모델링 예측까지 끊임없는 과정을 거치며 발전해왔습니다.
고대 이집트, 메소포타미아, 중국등 고대문명이 발전한곳에서는 이미 천문학적 관찰을위해 하늘을 바라보았고, 담당 인력을 배치하여 태양과 달, 별의 위치와 움직임을 관찰하고 기록하였습니다.
그 목적은 농업과 해양 이동 및 활동에 중요하다는 것을 알고 있기때문이었습니다.
그리스의 아리스토텔레스는 기상학(Meteorologica)이라는 책을 저술하여 기상현상을 설명하려 하였고, 이 책은 오랜 시간동안 서양 기상학의 기초자료로 사용되었습니다.
종교가 발달한 중세시대로 넘어오면서, 종교적 또는 점술적 방법으로 날씨를 예측하였습니다.
과학적인 방법으로 여겨지지는 않지만 담당했던 사람들역시 나름대로의 데이터를 활용한것이 아닌가 생각됩니다.
그후 르네상스시대가 되며 과학의 발달과 함께 정확한 측정을 바탕으로 하는 기계들이 등장합니다.
- 17세기에는 갈릴레오 갈릴레이가 온도계를 발명하고, 토리첼리는 기압계를 발명합니다.
- 18세기에 이르러서는 기상학이 과학적인 학문으로 발전합니다. 벤자민 플랭클린은 폭풍의 패턴을 연구했고, 기상 조건과 기압의 관계를 이해하려고 노력했습니다.
- 19세기가 되며 기상관측소가 만들어지고 국가차원의 가상관측망이 만들어 집니다.
전신이 발명되면서 실시간 기상데이터를 전달받아 공유할수 있게 되었고 기사예보의 정확도가 크게 향상되었습니다.
그리하여 기상학자들은 공유한 기상데이터를 바탕으로 기압과 날씨패턴을 시각화하기위해 기상지도를 사용하게 되었습니다.
- 20세기에 이르러서는 컴퓨터가 등장합니다.
20세기 초반에는 영국의 수학자인 루이스 프라이 리처드슨은 수학적 방법으로서의 날씨 예측이론을 제안했지만 너무나 복잡하고 계산에 오래걸려 실용화되지는 않았고, 50년대에와서야 그 아이디어를 컴퓨터로 실행할수 있었습니다.
에니악이라는 컴퓨터를 이용한 예보가 최초의 수치 예보입니다.
그리고 기상위성을 이용하여 지구의 기상 상태를 실시간 관찰하게 되었습니다.
- 현대에 이르러서는 컴퓨터의 비약적인 발전으로 복잡한 기상모델(GFS, ECMWF등)이 더욱 발전하면서 예측의 정확도가 크게 향상되었습니다.
예측은 이전까지의 데이터를 활용하는데, 현대에는 빅데이터의 분석기술과 인공지능 기술을 적극적으로 활용하고 머신러닝 알고리즘은 기상패턴을 분석하여 기상예측 정밀도를 더욱 높이고 있습니다.
세계기상기구(WMO)와 같은 국제기구의 협력을 통해 전세계 기상 데이터가 공유되어 글로벌차원에서 관측을하여 분석하고 있습니다.