번식법 (breeding of growing modes)
한 줄 정의: 예보를 짧게 돌린 뒤 교란 예보와 기준 예보의 차이를 일정 크기로 되돌려 다시 더하는 과정을 반복해, 대기에서 빠르게 자라는 오차 구조를 얻는 앙상블 초기섭동 생성법입니다.
쉽게 풀면
작은 오차를 넣어 예보를 해 보면, 그중 잘 자라는 모양의 오차가 살아남습니다. 번식법은 이 과정을 계속 반복하며 '잘 자라는 오차'를 키워 골라내는 방법입니다. 이렇게 얻은 섭동으로 앙상블 예보의 출발점을 만듭니다.
왜 중요한가
실제 분석 오차가 커지기 쉬운 방향으로 섭동을 주어 앙상블의 퍼짐을 현실적으로 만들 수 있습니다. 계산이 간단해 초기 현업 앙상블 예보 체계에 채택되었습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"번식법으로 생성한 초기섭동은 중위도 저기압 발달 지역에 집중되어 예보 불확실성이 큰 영역을 잘 반영하였다."
번식 섭동의 구조적 특징을 설명한 예시입니다.
조금 더 깊게 보면
토스와 칼네이(Toth & Kalnay)가 1990년대 초 제안해 미국 NCEP 앙상블 예보에 사용되었습니다. 비선형 모델을 그대로 쓰므로 선형화가 필요 없고, 번식벡터는 리야프노프 벡터와 관련이 깊습니다. 이후 여러 번식 섭동이 서로 비슷해지는 문제를 줄이기 위해 앙상블 변환(ET) 기법 등으로 발전했습니다.
주의할 점
특이벡터 섭동은 접선형·수반모델로 정해진 기간 동안 선형적으로 가장 빨리 자라는 구조를 계산하는 별개 방법입니다. 번식법은 비선형 모델의 반복 재조정으로 얻으며 최적화 기간을 지정하지 않습니다.