위성으로 더 정확하게 가뭄을 감시한다

새로운 연구에 따르면, 아마존 분지와 같은 지역을 우주에서 관측하는 것은 위성이 가뭄의 징후를 더 잘 감지할 수 있는 능력을 강조한다.

폴란드 군사 기술 대학과 그리피스 대학이 주도한 연구팀은 두 가지 첨단 위성 기반 방법을 결합하여 수문학적 가뭄 모니터링을 개선했다.

 

GPS(Global Positioning System)와 GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)와 같은 첨단 위성 기반 방법은 지하수를 포함한 전 세계 담수의 변화를 추적하는 데 매우 중요했다.

그러나 그리피스 대학 호주 강 연구소의 ARC DECRA 연구원인 크리스토퍼 앤데헤데 박사는 이러한 방법에는 한계가 있다고 말했다.

"GRACE는 대규모 및 지역적 규모에서 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하지만 지역 수준에서는 어려움을 겪고 있으며, GPS 데이터는 기념물 불안정성, 지반 열팽창, 조석 에일리어스로 인한 오류, 수권의 실제 변화 측정의 어려움 등을 포함한 기술적 및 환경적 요인에 영향을 받을 수 있다"고 앤데헤데 박사는 말했다.

 

"두 기술 모두 갑작스러운 가뭄과 같은 단기적인 극단적인 수문학적 사건을 포착하는 데 어려움을 겪고 있으며, 이러한 사건의 발생과 심각성을 과소평가하거나 과대평가할 수 있다."

이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 GPS와 GRACE 기반 수직 변위 데이터의 강점을 결합하여 수문학적 가뭄을 보다 효과적으로 모니터링하는 새로운 접근법을 개발했다.

 

이 새로운 방법은 수문학적 변화가 심각하고 물 관리에 중요한 통찰력을 제공할 수 있는 아마존 분지와 캘리포니아 중앙 계곡에서 테스트되었다.

"GPS와 GRACE 데이터를 결합함으로써 새로운 가뭄 지표는 단기 가뭄 사건을 보다 정확하게 추적하는 능력을 향상시켜 의사 결정자에게 시기적절하고 실행 가능한 정보를 제공한다"고 앤데헤데 박사는 말했다.

 

 

위성 데이터 결합으로 더 정확한 가뭄 모니터링

기후 변화의 영향을 완화하기 위한 적응 계획은 신중한 물 자원 관리와 담수에 대한 가뭄의 영향을 평가하기 위한 적절한 지표와 측정 지표의 개발을 모두 통합해야 한다.

각 기술(GPS와 GRACE)은 개별적으로 전통적인 가뭄 지수(예: 표준화된 강수 지수)와 좋은 공간적 및 시간적 일치를 보였지만 일부 극단적인 사건은 놓쳤다.

 

이를 극복하기 위해 연구팀은 두 위성 임무의 데이터를 통합하기 위해 Frank copula라는 고급 통계 방법을 사용하여 GPS 및 GRACE 데이터 세트를 결합하여 새로운 다변량 가뭄 지표(다변량 가뭄 심각도 지수)를 도입했다.

이를 통해 연구원들은 이전에 식별되지 않은 가뭄 사건과 담수 시스템에 대한 연쇄적인 영향을 감지할 수 있었다.

폴란드 군사 기술 대학의 조교수이자 주 저자인 Artur Lenczuk 박사에 따르면, "가뭄은 복잡하며, 특히 기후 조건이 매우 변동이 심한 지역에서 그 영향이 파괴적일 수 있다. 가뭄의 시작과 진행을 모니터링하는 것은 물 자원 관리에 필수적이다."

 

"다변량 가뭄 지표는 실제 강 유량 데이터와 위성 기반 농업 지수(예: 향상된 식생 지수)를 기반으로 하는 가뭄 지표와 강한 시간적 일관성을 보여 가뭄 조건에 대한 보다 포괄적인 그림을 제공한다."

이 새로운 접근법은 더 나은 자원 관리를 지원하기 위해 가뭄 조건에 대한 보다 전체적인 관점을 제공했으며, 보다 효과적인 가뭄 모니터링을 위한 중요한 발전을 나타내며, 전 세계 물 관리 전략에 광범위한 영향을 미친다.

 

기후 변화가 가속화됨에 따라 전 세계 지역은 더 빈번하고 심각한 가뭄에 직면하여 생태계, 지역사회 및 물 자원에 상당한 영향을 미친다.

기후와 물 저장량의 이러한 변화를 모니터링하는 것은 정보에 입각한 물 관리에 중요하다.