한반도에서 새로운 도시, 시골의 정의 방법과 기온의 장기 변화 분석

New Method to Define Urban and Rural over South Korea and Analysis on Long-Term Trend of Temperature Change

이 연구는 과학고에서 진행하는 Research & Education (R&E) 과제로 수행되었다. 본 연구에서는 기존의 인구수에 근거하여 도시, 교외, 시골을 정의하는 방법의 단점을 보완하는 새로운 정의 방법을 개발하였다. 새로운 정의 방법은 관측소 주변의 위치하는 건물 등의 인공구조물의 비율에 근거하여 도시, 교외, 시골을 나누는 것이다. 우리는 지구온난화로 인한 지난 50년간의 온도 변화의 관점에서 새로운 방법을 기존의 방법과 비교하였다. 인구수에 따라 도시, 교외, 시골을 나누었을 때에 비해, 건물 비율에 따라 도시, 교외, 시골을 나눈 결과에서 도시와 시골의 온도차이가 더욱 크게 나타났다. 즉, 본 연구는 지구온난화 중의 도시화 효과를 더욱 잘 잡아낼 수 있는 방법을 제시했다고 할 수 있다. 새로운 방법을 이용하여 도시, 교외, 시골에서의 계절별 지구온난화 정도를 분석하였다. 가을철의 지구온난화 경향이 가장 강하게 나타났으며, 도시, 교외, 시골의 온도 차이로 나타나는 도시화 효과는 봄에 가장 크고, 겨울에 가장 작았다. 지난 50년간 열대야 횟수의 변화는 건 물 비율이 높아질수록 많이 증가하는 경향을 보였으며, 도시, 교외, 시골은 각각 2.41회, 0.87회, 0.71회 증가하였다.

This study is based on Research and Education (R&E) project in science high school. In this study, we developed new method to define urban, suburban, and rural, in which weakness of old method according to the population is resolved. In the new method, definition of urban, suburban, and rural is based on a ratio of artificial objects such as buildings surrounding with the observation sites. We compared surface temperature changes for the last 50 years under global warming in new method with that in old method. The temperature difference between urban and rural based on the building ratio is lager than that based on the population. That is, this study suggested more efficient method to capture the urbanization effect under global warming. Based on the new method, seasonal variation of temperature changes under global warming was also analyzed. The global warming in autumn tends to be the strongest. While the urbanization effect defined as the difference in temperature changes between urban and rural is the strongest in spring, it is the weakest in winter. In the last 50 years, the higher building ratio tends to leads more frequent tropical nights. The increased numbers of tropical nights in urban, suburban, and rural are 2.41, 0.87, and 0.71, respectively.