코로나, 일기 예보를 부정확하게 만든다.
상업용 항공기의 틈새에서 누락된 날씨 데이터

기상학적 부작용 :
코로나 전염병이 시작된 이래로 상용 항공기의 날씨 데이터가 부족하기 때문에 여러 곳에서 일기 예보 정확도가 떨어졌다. 부분적으로 중기 온도 예측이 최대 1.5도까지 잘못될 수 있다. 서유럽은 기상 관측소가 밀도 높게 설치돼 있어 항공기 데이터에 덜 의존하지만, 데이터 네트워크의 격차로 인해 기상 조건에 대한 장기 예측이 더 어려워진다. 

▲ 일일 날씨 보고서는 개인 일일 계획뿐만 아니라 농업, 운송 및 항공 또는 전기 공급 업체에게도 중요하다.

일일 날씨 보고서는 개인 일일 계획뿐만 아니라 농업, 운송 및 항공 또는 전기 공급 업체에게도 중요하다. 예를 들어 날씨에 따라 전력망에 공급되는 전기 바람 및 태양계의 양과 이를 차단하기 위한 그리드의 양이 결정되기 때문이다. 기상 모델과 위성 이미지 외에도 날씨 보고서는 전 세계 수천 개의 기상 관측소의 데이터를 기반으로 한다.

일반적으로 매일 68만 개의 날씨 데이터 활용

여전히 중요한 데이터 소스가 있다.
날씨 데이터는 상용 항공기의 센서로 정기적으로 측정되고 지구로 전송된다.
40여 개의 상용 항공사에서 3천500대 이상의 항공기가 이 WMO(World Meteorological Organization) 프로그램에 참여하고 있다.
이들이 일반적으로 매일 온도와 바람 조건에 대한 68만 개 이상의 데이터를 제공한다. 

▲ 일기예보에는 일반적으로 매일 68만 개의 날씨 데이터가 활용된다.

Lancaster University의 잉 첸(Ying Chen)은 “이러한 관측치는 항공기가 이륙 및 착륙할 때 몇 분마다, 심지어 몇 초마다 순항 고도에서 전송된다”고 설명한다.
문제는 코로나 전염병이 시작된 이래 전 세계 항공 교통량이 50-75 % 감소했다는 것이다.
3월 말 현재 20개의 상용 항공사가 항공 운송을 완전히 중단했으며 12개 회사가 모든 국제선을 중단했다.

그 결과 날씨 데이터의 수가 크게 줄었다.
Chen이 보고한 것처럼 이륙 및 착륙시 결정된 고도 프로파일은 2020년 2월 주당 10만2000 개에서 4월 마지막 주에만 2만6000개로 감소했다.

최대 1.5도 편차 발생

연구원은 최근 이런 결과가 전 세계 날씨 보고서의 정확성에 미치는 것을 조사했다.
지난 날씨를 돌이켜 보면서 단기 및 중기 날씨 보고서가 실제 조건과 비교하여 온도, 바람 및 강수를 얼마나 잘 예측했는지 확인했다. 그는 2020년 3월부터 5월까지의 이 정확도를 2017 년부터 2019년까지 전년도의 3월부터 5월까지와 비교했다.

Chen은 “2020년 3월부터 5월까지는 일기 예보의 정확성이 현저하게 떨어졌다”고 밝혔다.
평균적으로 온도에서 최대 1.5도의 편차가 있으며 바람의 예측도 정확하지 않다.
데이터 차이에도 불구하고 향후 24시간(1일)에서 96시간(4일) 동안의 단기 예측은 여전히 ​​상대적으로 정확하지만, 누락된 데이터는 중기 예측에서 더욱 두드러졌다. 

▲  2020년 3월부터 5월까지는 일기 예보의 정확성이 현저하게 떨어졌다.

유럽은 영향을 덜 받아

첸은 “그린란드, 시베리아, 사하라 사막 및 남극 대륙과 같은 외딴 지역이 심각하게 영향을 받는다. 기존의 기상 관측소가 거의 없기 때문에 항공기 데이터가 데이터베이스의 중요한 부분을 구성하는 이유다"고 말했다.
북미, 호주 및 중국 남동부와 같이 일반적으로 항공 교통량이 많은 지역에 대한 날씨 보고서의 정확성에 상당한 손실이 있다. 항공기 데이터도 중요한 추가 사항이다.

유럽에서는 다르다. 지상 기상 관측소의 밀도는 서유럽과 중부 유럽에서 특히 높다.
코로나 대유행으로 인해 유럽의 항공 교통량이 80~90% 줄었음에도 불구하고 이는 일기 예보의 정확성에 거의 영향을 미치지 않았다.
Chen은 “지국 네트워크와 그에 의해 공급된 데이터가 이미 관측 네트워크를 포화시켰기 때문에 여기서 비행 데이터는 거의 도움이 되지 않았다”고 말했다. 

▲ 북미, 호주 및 중국 남동부와 같이 일반적으로 항공 교통량이 많은 지역에 대한 날씨 보고서의 정확성에 상당한 손실이 있다. 항공기 데이터도 중요한 추가 사항이다.

전 세계 극한 기상 조건 예측

그러나 일기 예보가 정확하다고 해도 세계 날씨 데이터 네트워크의 격차는 여전히 큰 영향을 받는다. 많은 기상 조건과 현상이 국소적으로 발생하지는 않지만 대규모 기류와 과정에 의존한다. 글로벌 데이터 네트워크가 부분적으로 불완전한 경우 장기적인 날씨 평가에 영향을 줄 수 있다.

또한, 코로나 전염병은 아직 끝나지 않았다.
감염자 수가 적어 항공 교통이 점차 다시 시작되더라도 세계 다른 지역에는 적용되지 않는다. 특히 미국뿐만 아니라 남미 및 남아시아에서도 Covid 19 사례 수가 빠르게 증가하고 이동제한이 적용된다. Chen은 “예측은 더욱 악화될 것으로 예상되며 장기 예측에서는 오류가 훨씬 더 커질 수 있다”고 설명한다.
데이터 격차가 심화되면 기상 상황을 예측하기가 훨씬 어려워질 수 있다. 

연구원에 따르면 이것은 인구 밀도가 낮은 지역에서도 지상 기반 기상 관측소 네트워크를 추가로 확장하는 것의 중요하다는 것을 강조한다.
Chen은 “이는 ​​향후 이러한 사건의 영향을 보다 효과적으로 완화하는 데 도움이 될 것이다”고 말했다.

(Geophysical Research Letters, 2020; doi: 10.1029/2020GL088613)
출처: American Geophysical Union

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