[Matplotlib] 기후 나선 그리기 1: NASA Climate Change 그림 설명 및 사용할 자료 설명

- 개요

우린 NASA Climate Change의 그림을 그대로 따라그려야 하므로,

그림에서 나오는 숫자들에 무슨 의미가 있고 그림이 어떻게 그려졌는지 분석할 필요가 있습니다.

 

이번 포스트에서는 먼저 NASA Climate Change의 Climate spiral 그림에 대해 간단히 알아보겠습니다.

전 다른 기온 자료를 쓸 것이기에 이 그림에서 사용한 계산과정을 완전히 따라할 경우 문제가 좀 있습니다.

그러므로 기온 자료 처리과정에서의 다른 점을 설명하고자 합니다.

 

- Climate sprial 그림 설명

먼저 NASA Climate Change에서 올린 영상의 설명을 요약해봅시다.

NASA Climate Change는 1880년부터 2021년까지 전지구 평균 월평균 기온 아노말리를 시각화했고, 자료의 출처는 GISS입니다.

다음으로 아노말리의 정의를 설명하는데요.

보통 아노말리라 함은 특정값에서의 차이를 의미합니다.

여기서는 1951년부터 1980년의 기간을 base period 설정하여, 각 월별 기온에서 base period의 월평균 기온를 빼는 식으로 아노말리를 계산합니다.

예를 들어 2023년 8월 평균 기온의 아노말리는 2023년 8월 평균 기온에서 1951년부터 1980년까지의 8월 평균 기온을 뺀 값입니다.

 

이렇게 구한 월평균 기온 아노말리값을 극좌표계의 r값으로, 시간에 따라 시계방향으로 계속 선을 그리면 climate spiral을 그릴 수 있습니다.

 

NASA Climate Chnage의 Climate spiral 영상의 한 장면

 

- 사용할 자료 설명

전 서울의 47108 ASOS 기온 자료로 climate spiral를 만들고자 합니다.

서울의 기온 자료는 1900년대 초반부터 관측되므로 기간을 조금 다르게 써야합니다.

Base period은 1908년 1월부터 1947년 12월까지, 그림으로 그릴 기간은 1954년 1월부터 2023년 12월까지입니다.

안타깝게도 1948년부터 1953년까지는 한국전쟁으로 결측이 많습니다.

 

또한, NASA Climate Change는 그냥 단순히 월평균 기온을 사용했지만 전 월평균 기온을 이전 30년부터 평균하겠습니다.

예를 들어 2023년 8월 평균 기온은 1994년~2023년의 8월 평균 기온입니다.

 

30년이나 평균하는 이유는 지역 변동성 때문입니다.

Climate spiral 그림을 보시면 0도(base period의 기온)를 기준으로 높아봐야 1도 더 높고, 낮아봐야 1도 더 낮습니다.

NASA Climate Change는 전구 평균 온도라서 월별 변동성이 크지 않은데

전 서울이라는 한 지역의 온도를 사용하기 때문에 변동이 커서 실제로 그려보면 그림이 너무 들쑥날쑥합니다.

그래서 30년 평균을 하면 이러한 변동성이 많이 줄어들어 안정적인 그림을 그릴 수 있습니다.

 

다음 포스트에서는 데이터를 처리하고 그림의 틀을 그려보겠습니다.