가뭄지수

가뭄지수의 정의

가뭄은 서서히 진행되어 시작 시점과 심각도를 판단하기 어렵다.

가뭄지수는 강수 등 기상·수문 자료를 하나의 수치로 표준화한 지표다.

그래서 예경보 발령, 용수공급 조정, 가뭄대책 단계 결정의 근거가 된다.

SPI의 산정 원리

SPI는 강수량만으로 계산하는 표준화 지수다.

먼저 3·6·12개월 등 정한 기간의 누적강수량을 구하고 감마분포를 맞춘다.

그 누가확률을 표준정규분포로 옮긴 z값이 SPI다. 음수면 가뭄이다.

SPI와 PDSI 비교

두 지수는 입력자료와 계산 구조가 달라 쓰임이 다르다.

SPI는 강수량만 쓰고 계산이 간편하다. 기상학적 가뭄 감시와 경보에 쓰인다.

PDSI는 강수, 기온, 토양수분의 물수지로 계산하며 장기 광역 가뭄 평가에 쓰인다.

한계와 보완

SPI는 강수만 쓰므로 증발산이 큰 기간의 건조 상태를 놓칠 수 있다.

기온이 오르면 증발산이 늘어 가뭄 강도를 과소평가할 수 있다.

증발산을 반영한 SPEI가 보완 지수로 쓰이고, sc-PDSI는 지역 기후 차를 보정한다.

계산 예제: 표준화

지수는 누적강수량이 평년에서 벗어난 정도를 표준편차 단위로 잰다.

예를 들어 누적 600mm, 장기 평균 800mm, 표준편차 200mm라고 하자.

z값의 분자는 누적강수량에서 평균을 뺀 값이고, 이를 표준편차로 나눈다.

직접 계산해 보자. 답은 보기에서 고른다.

정답 확인

정답은 -1.0이다. 분자 -200을 표준편차 200으로 나눈 값이다.

음수이므로 평년보다 강수가 약 1 표준편차 적은 상태다.

정리

정리하면 가뭄지수는 가뭄의 시작, 종료, 강도를 수치로 나타내는 도구다.

SPI는 강수량만 쓰고 지속기간을 정해 계산한다. 국내 경보는 6개월 SPI를 쓴다.

PDSI는 강수, 기온, 토양수분의 물수지로 계산하며 값은 -10에서 +10이다.

SPI를 강수량 그대로 설명하면 감점된다. 정의와 산정 원리를 함께 쓴다.