날씨 예보 는 언제부터 시작했을까? / 내일 날씨를 예측하는 슈퍼컴퓨터가 하는 역할은? / 실시간 날씨 예보 최초는?

 

 

 

날씨 예보 요즘 날씨가 오락가락하고 있다. 지구 온난화 가 심해질수록 각 나라마다  맑은 날씨에 갑자기 소나기가 내리고 우박이 내리며  지역별로 편차도 심하다. 날씨예보와 다른 결과를 낳기도 하며 언제 어디에서 비가 오거나 이상기온이 생길지 모른다. 이번글에서는 날씨예보는 어떠한 방식으로 하며 날씨예보의 기원과 날씨예보는 처리하는 슈퍼 컴퓨터까지 자세하게 알아보자.

 

 

번개

 

 

최초의 실시간 날씨예보

 

최초의 실시간 날씨예보는 19세기 후반에 로버트 피츠로이 에 의해 영국 해군 기상국에서 시작되었으며 피츠로이는 해상 안전을 위해 정기적으로 기상 관측을 수행하였다. 이후에 마르코니 사의 라디오 발명등 기술적 발전에 이르기까지 다양한 방식으로 날씨 정보를 공유하게되었다. 그러나 세부적인 예보 모델링은 20세기 초에 들어와서야 전자기기와 컴퓨터가 발달하면서 가능해졌다. 1920년대 후반부터 미국과 다른 몇몇 나라 들은 대기를 모델링하고 기상예측에 활용하기 시작했고 자신들의 항공 사업등에서 날씨정보의 중요성과 요구가 적용되면서 날씨 예측기술이 마련되기 시작하였다.

 

 

컴퓨터

 

컴퓨터 예보

 

1950년대 후반부터는 컴퓨터를 이용한 수치예보가 본격적으로 시작된시기이다. 수치예보는 대규모 축적된 기상대 모델링과 기상학적 모델링을 통해 다양한 데이터를 확보하고 이를 예측하기 위한 알고리즘을 적용하여 수학모델로 변환하는 방식으로 예측을 하였다.

 

 

날씨예보 시스템은 수많은 기상관측 데이터와 수치예보 모델링 (기상대기모델)을 통해 정보를 수집하고 분석하며 국가기상청이나 기상 소프트웨어 업체에서 날씨 예보를 제공하게 된다. 우선 기상관측 데이터를 수집하고 대규모 대기상태 모델링을 위해 체계적인 기상 관측망에서 측정한 여러개의 기상변수 (온도,습도,풍속,기압등) 데이터를 수집한다. 다음으로 데이터 전처리 단계이며 수집된 데이터는 센서오류,노이즈 와 같이 결함이 있을경우에는 데이터를 제거하며 새로운 데이터로 전처리 작업을 하게된다.

 

지구 온난화

 

 

슈퍼컴퓨터

 

다음으로 예보 모델링인데 전처리 작업 후 복잡한 유체물리, 변화, 시간의 흐름등을 계산하는 기상학 모형들을 사용하게 된다. 마지막으로 데이터 예측 결과를 출력하게 된다.

 

날씨예보에 사용되는 컴퓨터는 보통 "수치예보 모델링 컴퓨터" 또는 "기상 정보수집 컴퓨터"라고 불리는 서버 컴퓨터를 말한다. 기상정보를 예측하기 위해서는 다양한 데이터를 묶어줄 수 있는 고성능의 컴퓨가 필요하다. 이러한 컴퓨터는 대규모 병렬처리 능력을 가지고 있어서 수많은 기상데이터와 수학적 모델링 결과를 효율적으로 처리할 수 있다. 기상데이터를 수집하고 저장하며 데이터를 모아 분석까지 하는 역할을 하게 된다.