영국 기상청(UKMET)의 통합 모델(Unified Model)

설명

UM기반 영국 기상청의 강수예상지도

통합모델(Unified Model, 약칭-UM)은 영국 기상청(UKMET)에서 개발한 수치 예보 모델로, 우리나라 기상청에서는 통합모델(UM)이라고 이름을 번역해서 사용하고 있으며, 미국 등지에서는 영국 기상청의 약자를 따서 UKMET 또는 UKEM이라는 약어를 사용하는 경우가 많습니다.

이 모델은 포트란 90으로 작성되어 슈퍼컴퓨터에서 실행하는 모델로 스펙트럼 방식이 아닌 그리드-포인트 방식에 의한 대기역학방정식을 계산하는 모델이라고 합니다.

관련 제품군

• 글로벌 모델(UM) : 통상 UKMET모델 혹은 통합모델(UM)이라고 부르는 모델이 이것입니다. 수평해상도는 16km범위이며, 수직방향으로는 70개의 계층(80km 범위)을 두고 있는 결정론적 단일 예보 모델입니다. 이 모델의 예측범위는 하루 2회 168시간(7일)까지이며, 추가로 하루 2회 48시간 범위의 예보값을 제공합니다. 문제는 대부분의 기상 예보 모델들이 대체로 최소 240시간(10일) 범위의 중기예보값을 제공가능한데 비해 이 UM모델의 최대 범위는 고작 일주일에 불과하여 다른 글로벌 모델들 대비 예측범위가 너무 짧다는 약점이 있습니다. 실제로 KIM개발 이전 한국 기상청의 과거 10일 중기예보값이 상당히 부정확했던 이유도 이 모델의 예측범위 한계 문제가 있었을 가능성이 높습니다.
• MOGREPS-G : 글로벌 모델 기반의 앙상블 모델로 20km의 수평해상도에 연직방향으로는 70개 계층(80km고도범위)을 다루고 있습니다. 이 글로벌 앙상블 모델은 44개의 멤버수를 가지고 있으며, 통제된 44개의 멤버에 17개의 멤버수를 사용한 7일 주기 앙상블과 이전 2개 사이클을 사용한 36개의 멤버를 가지는 지연모델을 갖추고 있습니다.
• 북대서양-유럽(NAE) 모델 : 현재는 사용이 중단된 모델로 12km해상도에 연직 70개 계층을 두고 있었으며 48시간 범위까지의 단기예보값을 제공하였던 모델입니다. 이 모델의 특성 중 하나는 영국과 북대서양지역은 본래 중위도~고위도 사이에 속하는 지역이라 경위도 격자의 크기가 제각각인데 비해 이 모델에서는 임의로 격자의 위치를 적도 인근으로 설정하여 격자의 형태가 정사각형에 가까워지게 바꾸면서 계산속도를 올리는 방법을 사용하였다는 점입니다.
• Euro 4km 모델 : 영국과 유럽을 범위로 하는 종관예보모델로 수평해상도 4.4km, 연직계층은 70개 계층으로 120시간 범위까지의 예보를 수행하는 모델입니다. 다만 최근 유럽이나 영국쪽 기상 예보 앱에서는 이 모델 보다는 UKV모델을 더 많이 사용하는 추세라고 합니다.
• UKV모델 : 영국과 유럽을 범위로 하는 종관예보모델로 이 모델은 영국 본토 지역은 1.5km의 수평해상도를, 나머지 영국 주변 유럽 지역에 대서는 4km의 해상도를 갖추고가지고, 연직방향으로는 70개 계층(40km 고도)을 사용하는 모델로 Euro4모델을 대체중인 모델입니다. 3시간 마다 예보값을 출력하며, 예측범위는 36시간 범위입니다.
• MORGREPS-UK : UKV모델 기반의 앙상블 예측 모델로 2.2km의 영국 국내 해상도와 4km의 주변 해상도를 가지고 있습니다. 연직계층은 40km고도까지의 70개 계층을 사용하며, 2개 멤버를 사용하는 5일 예측(하루 4회), 3개 멤버를 사용하는 5일 예측(하루 20회), 그리고 매 시간마다 이전의 3개 멤버 6개 사이클을 조합한 총 18개 멤버의 앙상블 예측을 하는 모델입니다.
• 산악파 모델 : 영국 내 산악지형으로 인한 대기 파동 발생을 예측하는 모델입니다. 브리튼 섬 북부 지역은 지형 특성으로 인한 일기변화가 잦은 지역인 만큼 이 모델의 역할도 꽤 중요한 편입니다. 이외에 항공쪽에서는 이 산악파(Lee Wave)로 인한 윈드시어 발생 예보 등에도 활용하는 것으로 알려져 있습니다.
• CAM : 위기지역 모델(Crisis Area Model)의 약자로 12km해상도를 가지는 모델입니다. 영국이 파병한 지역의 군사적 용도로도 사용한다고 합니다.
• 글로벌 파도 모델 : 전 세계의 해양 파도(파랑) 예측을 하는 모델입니다.

 

사용국가

영국 이외 UM모델의 사용 국가는 다음과 같습니다.

• 대한민국 : 한국 기상청에서는 UM모델을 개조한 10km해상도의  글로벌 예측 시스템을 운영하고 있으며, 한국형 수치예보모델인 KIM을 개발한 이후에도 UM모델을 병행하여 사용하고 있습니다. 또한 1.5km짜리 해상도를 가지는 UM기반 한국 기상청 자체 개발 모델을 한반도 인근 지역예보에 활용하고 있습니다.
• 오스트레일리아(호주) : 호주 기상청(ABO)에서는 UM모델을 활용하여 12km해상도의 글로벌 예측 시스템을 운영하고 있습니다.
• 노르웨이 : 수 년 전 일명 '기상 망명족'들로 불리는 사람들이 한국 기상청이 부정확하고 노르웨이가 더 정확하다면서 넘어가면서 노르웨이쪽에 뜬금없이 한국쪽 트래픽이 많아졌는데요, 사실 사용하는 기상예측 모델은 한국이나 노르웨이나 동일한 UM모델을 사용하고 있습니다.(제가 보기엔 예측모델의 문제라기 보다는 예보문을 읽거나 해석하는 문제가 더 큰 것 같습니다)
• 뉴질랜드
• 인도