일기예보 강수확률 '%' 정확도? 어떻게 읽어야 하지? 정보
일기예보 강수확률 '%' 정확도? 어떻게 읽어야 하지?본문
갑자기 급 궁금해 집니다.
강수확률, 그러니까 비가 올 확률 70%.
이런 기준은 어떻게 받아드려야 우리가 뒤통수 안 맞을까요?
뭐 알아내면 좋지만, 승률은 거의 없습니다.
소지구 내 완성된 문서가 전혀 없으니까요. ㅡㅡ/ < 통계
오늘도 통계를 기준으로 확률을 구해 보니? 그렇다. 100%입니다.
불확실성이 있을 수밖에 없다.
강수확률은 그런 불확실성의 정도를 표현한 것이다.
예보 강수확률이 50%에 근접할수록 예보의 불확실성이 커지는 셈이다.
확률은 어떤 일이 일어날 가능성을 나타내는 숫자다.
그런 확률을 명백한 법칙이나 직관적 으로 추정할 수 있는 경우도 있다.
기하학적으로 완벽한 모양을 가진 동전이나 주사위의 경우가 그렇다.
이론적으로 그런 동전이나 주사위를 상상하기는 쉽다.
그러나 우리가 실제로 완벽한 모양의 동전이나 주사위를
만들 수 있는지는 아무도 확신할 수가 없다.
우리가 확률의 개념을 적용하는 대부분의 경우에는 상황이 훨씬 더 애매하다.
동전이나 주사위의 경우처럼 이론적인 확률을 추정 할 수도 없기 때문이다.
그렇다고 방법이 전혀 없는 것은 아니다. 그런 경우에 유용한 것이 바로‘통계’다.
충분히 큰 규모의 표본을 확보할 수 있으면 통계적인 방법을 이용해서
우리가 원하는 확률을 추정해낼 수 있다. 그런 확률과 통계는 본래 도박에서
승률을 추정하는 목적으로 개발된 것이었다.
그러나 오늘날 확률과 통계의 응용 범위는 도박의 범위를 크게 넘어선다.
현대 자연과학과 사회 과학의 거의 모든 분야가
확률과 통계를 기반으로 하고 있다고 해도 크게 틀리지 않는다.
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쉽게 동전 한 개를 던지는 경우부터 시작하여 나오는
여러가지 경우의 수를 구해 볼 생각입니다.
사건 A가 발생하는 상대도수가 일정한 값에 가까워지면?
이 일정한 값을 사건 A가 일어날 확률이라고 합니다.
하지만, 동전을 수십, 수백, 수천 번 던져서 그 값을 알아내는 것은
너무 힘듭니다. 언젠가는 나오겠지만요. ㅡㅡ 나오기는 하나요?
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강수확률예보 < 기상청 링크
원시 시대에는 날씨의 변화가 생활 양식과 생존을 좌우하는 중요한 문제였던
반 면 현대는 냉난방 시설등 문명의 발달로 날씨의 영향을 어느정도
극복했다고 할 수 있다. 그러나 기상 현상에 대한 지식이 날로 증대되고
인간의 활동이 다양해짐에 따 라 기상 정보에 대한 수요는 더 많아지고
그만큼 정확한 정보를 생활에 이용하려는 욕구는 더욱 커지고 있다.
대부분의 사람들은 아침에 일기 예보를 보고
하루의 일과를 준비하고 계획한다.
일기 예보의 내용중 가장 많은 관심을 끄는 것은 강수유무이다.
현재 일상적으로 행하여지고 있는 강수 예보법은
기후 예보법, 범주 예보법, 확률 예보법이다.
기후예보는 강수 발생의 기후적 통계값을 예보값으로 표현하는 것으로,
예를 들면 8월 한달중 평균 강수일은 10일 이라고 예보하는 것이다.
범주 예보는 '강수 있음', '강수 없음' 둘중 하나로 예보하는 것이고
강수 확률 예보는 더 자세히 비올 확률 몇 %로 나타내는 것이다.
그러므로 확률 예보는 똑같은 상황에 대해
범주 예보보다 더 많은 정보를 포함하게 된다.
우리나라에서는 1987년부터 강수확률예보가 시작되었고
그 후 '오늘은 비가 올 까?' 보다는 '오늘 비올 확률은 몇 % 인가?' 라는
질문이 나올 정도로 우리 생활에 밀접히 관련된 반면,
그에 대한 이해는 아직 정확하지 않은 것 같다.
강수확률예보의 한 예를 들어보자.
이를테면 {오늘 서울 지방의 강수 확률이 70%}라는 예보의 뜻은
서울의 어느 곳에서나 비가 올 가능성이 70%라는 뜻이고,
서울의 총 면적중 70%가량 의 면적에 비가 온다는 뜻은 아니다.
그리고 하루 24시간 중 비가 오는 시간 비율이 70%라는 뜻도 아니다.
즉 강수확률예보는 예보기간에 지정된 장소에서
일정량의 강수가 발생하는 것을 확률로 나타낸 것이다.
그런데 예보에 확률적 표현이 포함되면 그 확률을 결정하는 문제가 제기된다.
일반적으로 확률을 결정하는데는 두가지 방법이 있는데 그중 하나는
상대 빈도 해석이고, 다른 하나는 주관적 해석이다.
강수 확률이 40%라고 하자. 이때 상대 빈도 해석은 현재와 같은 기상 상태가
수없이 반복될때 약 40%의 경우에는 비가 온다고 판단한다.
이것은 동전을 수없이 반복하여 던졌을때 앞면이 나올 확률이 약 1/2임과
같이 거의 확실한 것이라 할 수 있다. 그러나 실제의 대기 현상은
비록 시간을 달리하는 두가지 기상 현상이 매우 유사할지라도
그 각각을 독특한 것으로 간주해야만 한다.
따라서 확률 예보를 상대 빈도의 의미로 설명하기는 매우 어렵다.
강수 확률 40%를 주관적 해석으로 나타내면
예보자의 주관적 판단으로 비가 올 가능성과 비가 안올 가능성은 4:6이 된다.
일기예보에서는 주관적 확률 해석이 더 적절한 것으로 간주되는데
이는 앞에서 말한바와 같이 기상 현상은 어떠한 경우에도
똑 같은 현상으로 나타나지 않음을 생각할때 매우 당연한 것이다.
확률의 주관적 해석법은 예보자가 예보 결정(확률값 결정)과정에서 기후적
상대 빈도뿐 아니라 다른 모든 기상 자료와 정보를 종합하여 이용하게 된다.
강수확률예보는 두가지 이점을 가지고 있다.
첫째, 확률 예보는 수요자들이 합리 적인 결정을 하는데 필요한 정보를 제공하며
이것은 상당한 경제적 가치를 도출한다.
둘째로 확률은 일기예보의 불확실성을 가능한 한 정밀하게 표현한다.
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위의 이점 중 경제적 이익에 대해 알아보자!
예를 들어 규모가 큰 건설 공사를 시작한다고 하자.
비에 대해 대비를 하지 않았을 때 받을 손실이 700만 원이고
사전 예방조치에 드는 비용이 200만 원이라고 하자.
만약 강수확률이 80%라면 비에 대해 예방조치를 하지 않을 경우
입게 될 예상 손실액은 700만 원의 80%인 560만 원이고,
예방 조치를 할 경우 소요될 비용은 200만 원이다.
따라서 이 경우에는 비에 대한 예방 조치를 하는 것이
손해를 덜 보는 방법이 되며 이때 예상이익은 360만 원이다.
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2017. 5. 26. 이것도 기상청 말씀.
강수확률 50%
강수확률 예보는 1960년 미국에서 처음으로, 일본에서는 1982년,
우리 나라에서는 1987년에 발표하기 시작했지만
그 정의를 확실히 알고 있는 사람은 드물다.
강수 확률 예보는 "0.1mm 이상의 강수가 일어날 확률"이다.
비의 강도와는 관계가 없고 눈이나 싸락눈은 녹여서 측정한다. 또한
대상 시간 내에 계속해서 오든지 일시적으로 오든지 예보가 각 지역별로
발표되어 있으나 각각의 예보 대상지역의 어느 지점에 오는가 또는
어느 정도의 면적에 오는 가도 관계되지 않는다.
즉 서울 지방에 '강수확률 30%'의 예보가 발표되었을 때,
서울 전역에 구석구석 비가 온다고 하는 상태를 문제로 삼는 것은 아니다.
넓은 서울 지역의 어느 지점도 비가 올 확률이 30% 있다는 의미이다.
서울의 어느 지역에 사는 사람도 이런 예보를 10번 들었다고 하면
그 중에서 3번은 실제로 비가 온다고 하는 것과 같다.
조금 더 이해를 돕기 위해 강수 확률 예보는 같은 기상 조건이 계속 되었을 때,
그 중에서 몇 번이나 비가 올 것인가를 10% 단위 숫자로 나타낸 것이다.
서울 부근에서는 1년간 0.1mm의 비가 온 날은 평년 값으로 110일 정도이다.
이것은 확률로서는 30%가 되지만 1년 중 장마 때는 비가 잘 오고
겨울에는 비나 눈이 잘 오지 않는다.
예보 대상 시간 6시간에 국한해서 보면 평균 강수 확률은 더 적어서,
여름에는 20%, 겨울에는 10%이하로 떨어질 것 같다.
때문에 강수 확률 50%라고 했을 때는 보통 때 10~20%에 비해
3~5배 이상이나 비가 올 가능성이 높게 된다.
이것은 비가 올지 안 올지 반반이라고 하는 것보다
훨씬 신뢰도가 높은 숫자이다.
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매일 발표되는 예보 중에 비나 눈이 올 것으로 예상될 때는
강수 확률을 사용한다. 하늘에서 내리는 것은 비나 눈뿐만 아니고
진눈깨비, 싸락눈이나 우박도 있다. 이것을 일일이 확률로 표시할 수 없어서
하늘에서 내리는 수분성을 총칭해서 강수라 한다.
하늘에서 내리는 것은 물로서 비, 물이 얼어서 빙과처럼 된 것이
진눈깨비, 더 딱딱하게 꽃처럼 된 것이 눈, 굳게 급냉각 된 것이 우박이나
싸락눈이지만 녹으면 모두 물이 된다.
"오늘 5시부터 17시까지 5~20mm 이상의 비가 올 확률은 70%이다."라고
할 때 얼핏 들어 보면 과학적으로 명쾌한 인상이지만 사실은 잘 알지 못한다.
즉 일반인들은 비가 오고 있는 것을 보면서
이런 비가 몇 mm 정도인지는 가늠하기 어렵다.
1mm의 비를 알기 쉽게 설명하자면 넓은 땅에 온 비가 증발이나 지면에
흡수되지 않고 쌓인 수심이 1mm가 되는 것을 말한다.
비가 올 확률이 30%라고 하면
10인 가족 중 3인은 우산을 가지고 나가야 되겠고
부산에 비가 올 확률이 30%라고 하는 것은 100중에서 비가 올 가능성은 30,
결국 나머지 70은 비가 오지 않는다는 의미이다.
주사위를 던져 1이나 6이 나올 수 있는지의 여부는 1/3의 확률,
즉 33.33%로 30%보다는 높기 때문에 우산을 가지고 나가는 쪽이
그냥 나가는 것보다는 매우 모험일 것이다.
저녁 7시부터 9시까지 가장이 맹숭맹숭한 얼굴로 귀가할 확률은
30~40%, 내일 아침에 꼴이 말이 아닐 확률은 5% 미만이라고 할 수 있다.
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Q> 강수확률은 어떻게 알 수 있는 건가요?
A> 강수 확률(P)은 평균 지점 강수확률로서 다음과 같이 표현됩니다.
주어진 지역내에서 강수현상이 관측된 지점수
P = ---------------------------------------------
주어진 지역내에 속한 지점의 총 갯수
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따라서, 강수 확률의 정의는 "주어진 지역 내에 속하는 모든 지점에서
0.1mm 이상의 강수가 12시간 내에 내릴 평균 확률"을 의미합니다.
예를 들면, A 예보지역에 관측 지점이 5개 있고, 강수 확률이
70%로 예보되었다면 A 지역내의 어느 관측 지점에서나
강수가 있을 확률이 70%라는 의미입니다.
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기상청에 접속하여 오늘 우산을 가지고 나가야 하나 말아야 하나?
고민하는 아이에게 저는 그래요.
"비가 올 확률이 몇 %니?"
"30%라고 되어 있어요."
밖을 쳐다봅니다. 하늘과 주변 분위기가 어떤가. 구름은 있나?
"그럼, 그냥 가!"
신기하게도 아이에게 제가 실수한 적이 아직 없습니다.
비가 올 것 같은 기상으로 변하면 우산을 들고 학교로 갑니다.
이렇게 대처했습니다. (우산들고 간 날이? 3% 될까 말까!)
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2017.05.26. 14:48:29
인류는 언젠가 꼭 이런 기상도 예측이 가능한 세상을 만들 것만 같아요.
양자컴퓨터라는 녀석이 있습니다. 사용하는 단위는 큐비트(qubits) 입니다.
0과 1을 동시에 나타낼 수 있다고 합니다. 숫자 0과 1로 표기하는 기존
컴퓨터와 달리 0과 1을 동시에 따로 계산할 수 있다고 해요.
0이면서 1이기도 한 양자 중첩 현상을 이용한 ‘큐비트(qubit)’ 덕분에요.
처리속도가 그렇게 빠르다 하는데요.
지금은 나무를 공부하고 있는 양자컴퓨터가
0과 1의 모호성을 뛰어넘을 날만 기다리고 있습니다.
90% 정확도를 자랑한다고 합니다. 나무 인식요.
이것이 되면 오늘 당장의 기상 예측이 아닌
6개월 후 날씨까지도 예상할 수 있다고 하거든요.
어찌되었든 양자컴퓨터는 혼자 길찾기를 하는 기존 컴퓨터와 달리
여러 놈이 함께 뛰는 구조라 하니 효률성은 엄청날 것 같습니다.
미로에 갖힌 내가 출구를 찾아가는 방법 생각을 하면요.
혼자서 왔다 갔다 하면서 그 통계를 남겼을 때와 여러 명이 왔다리 갔다리
그 값을 남겨서 움직였을 때 후자가 나은 것 같이요.
말 많은 양자컴퓨터, 오해와 사실
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