데이터베이스 및 연산기능을 가진 제어서버를 이용하는 컴퓨팅장치에 의해 수행되는 해양 열파 발생 예측시스템으로서, 해양열파 발생기간 동안의 강도를 누적하여 해양열파 누적강도를 계산하는 해양열파 누적강도 계산부; 격자화된 관측자료 또는 모델자료를 이용하여, 인공위성 표층수온 자료와 동일 기간의 모드수 부피를 계산하는 부피 계산부; 상기 모드수 부피와 해양열파 누적강도 간의 월별 상관관계를 분석하는 제1 상관관계 분석부; 상기 모드수 부피와 해양열파 누적강도 간의 시간지연 상관관계를 분석하는 제2 상관관계 분석부; 및 제2 상관관계 분석부에서 분석된 시간지연 상관관계 계수의 공간패턴을 분석하는 공간패턴 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.

청구항 1에 있어서, 상기 해양열파 누적강도 계산부에서, 해양열파의 강도는 평년 수온을 기준으로 수온이 증가된 정도이며,해양열파 누적 강도는 해양열파 발생 기간 동안 각 일자별 해양열파 강도를 누적하여 다음 수학식 1로 산출하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 1] (여기서, MHWa 는 해양열파가 발생한 시기에 해양열파 강도를 누적한 해양 열파 누적 강도를 의미한다. t 는 해양열파가 발생한 시기의 일자를 의미한다. n은 해양열파가 발생하였을 때의 지속일자를 의미한다. SSTMHW는 해양열파가 발생했을 때 일 평균 수온을 의미한다. SST90은 90th percentile(백분위수) 수온 값을 의미한다.)

청구항 2에 있어서, 상기 수학식 1의 해양 열파 누적 강도 값을 월별로 누적한 합계값을 다음 수학식 2로 산출하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 2] (여기서, MHWtot 는 월별로 누적한 해양열파 누적 강도를 나타낸다. m은 한 달 동안 발생한 해양열파를 나타내는 일련의 숫자이다. n은 한 달 동안 해양열파가 발생한 총 횟수를 의미한다. MHWa 는 해양열파가 발생한 시기에 해양열파 강도를 누적한 해양 열파 누적 강도를 의미한다.)

청구항 1에 있어서, 상기 부피 계산부는, 각 년도별로 모드수가 가장 많이 존재하는 월의 부피를 계산하고, 다음 수학식 3 내지 수학식 5에 따라 시계열 자료를 구성하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 3] [수학식 4] [수학식 5] (여기서, A와 B는 모드수(mode water)의 필요 조건을 의미한다. Temp는 모드수(mode water)의 형성 지역의 격자화된 자료들의 각 격자별 수온을 의미한다. z는 수심을 의미한다. Volmode 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 A, B의 두 조건을 만족하는 격자의 부피를 나타낸다.)

청구항 4에 있어서, 상기 모드수가 가장 많이 존재하는 월은해양이 북태평양인 때에는 3월인 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.

청구항 4에 있어서, 격자화된 모드수 형성지역의 각 격자의 부피(Volmode)는 모드수 조건을 만족하는 격자의 수평 및 수직 격자의 길이를 곱하여 다음 수학식 6으로 계산하며, 모드수 부피(Voltot)는 다음 수학식 7로 계산하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 6] [수학식 7] (여기서, dx 는 격자의 경도방향 길이를 나타낸다. dy는 격자의 위도방향 길이를 나타낸다. dz는 격자의 수직 길이를 나타낸다. k 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 모드수(mode water) 조건을 만족하는 격자의 총 개수를 의미한다. n은 모드수 형성 지역 내 모드수 조건을 만족하는 격자의 숫자를 나타낸다. Volmode 는 격자화된 모드수 형성지역에서 모드수 조건을 만족하는 격자의 격자 부피를 나타낸다. Voltot 는 모드수(mode water)의 형성 지역 내 모드수(mode water)의 총 부피를 의미한다.)

청구항 1에 있어서, 상기 제1 상관관계 분석부는, 다음 수학식 8 및 수학식 9를 이용하여, 모드수 부피와 해양열파 누적강도 간의 월별 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 8] [수학식 9] (여기서, X는 모드수(mode water)의 형성 지역의 월 해양열파의 누적 강도의 연 변동 값을 나타낸다. Y는 모드수(mode water) 형성 지역의 월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rX,Y는 월별 해양열파 누적 강도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μX, μY 는 월별 해양열파 누적 강도와 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σX와 σY는 월별 해양열파의 누적 강도와 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. m은 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다.)

청구항 7에 있어서, 다음 수학식 10에 따라, 상기 상관계수의 유의미성을 판별하는 95% 신뢰구간을 산정하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 10] (여기서, t는 t-검정에서 검정 통계량을 나타낸다. m은 상관관계 분석 개월 수를 나타낸다. r은 95% 신뢰 구간에 해당하는 기준 상관계수 값을 의미하며 이것 보다 높은 상관계수를 보일 때 유의미하다고 정의한다. 95% 신뢰구간에 해당하는 t 는 ±2.201 이다.)

청구항 1에 있어서, 상기 제2 상관관계 분석부에서, 다음 수학식 11 및 수학식 12에 따라 시간지연 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 11] [수학식 12] (여기서, Xt는 모드수(mode water)의 형성 지역에서 3월부터 t개월 후의 월 해양열파의 누적 강도의 연 변동 값을 의미한다. Y3는 모드수(mode water) 형성지역의 3월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rtX,Y는 시간지연(time-lag)을 t개월 만큼 적용하였을때 해양열파 누적 강도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μXt, μY3 는 3월부터 t개월 후의 월 해양열파의 누적 강도와 3월 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σXt와 σY3는 3월부터 t개월 후의 월 해양열파의 누적 강도와 3월 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. mt은 시간지연 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다.)

청구항 9에 있어서, 모드수 형성지역의 원격지역에서 발생하는 해양열파는 다음 수학식 13 및 수학식 14에 따라 시간지연 상관관계()를 분석하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측시스템.[수학식 13] [수학식 14] (여기서, Xrt 는 원격 지역에서의 3월부터 t개월 후의 월 해양열파의 누적 강도의 연 변동 값을 의미한다. Y3는 모드수(mode water) 형성지역의 3월 모드수(mode water) 부피의 연 변동 값을 나타낸다. rtX,Y는 시간지연(time-lag)을 t개월 만큼 적용하였을때, 원격 지역에서의 해양열파 누적 강도와 모드수(mode water) 부피의 상관계수를 나타낸다. μXt, μY3 는 3월부터 t개월 후의 원격 지역에서의 의 월 해양열파의 누적 강도와 3월 모드수(mode water) 부피의 평균을 나타낸다. σXt와 σY3는 3월부터 t개월 후의 원격 지역에서의 월 해양열파의 누적 강도와 3월 모드수(mode water) 부피의 표준편차를 나타낸다. i는 분석을 실시한 샘플의 숫자를 나타낸다. mt은 시간지연 상관관계 분석을 실시한 샘플의 개수를 나타낸다. 는 원격 지역에서 표층 수온 자료의 각 격자별 i년도 3월부터 t개월 후의 월 해양열파의 누적 강도 값을 의미한다. 는 모드수(mode water) 형성지역의 i년도 3월 모드수(mode water) 부피 값을 나타낸다.)

데이터베이스 및 연산기능을 가진 제어서버를 이용하는 컴퓨팅장치에 의해 수행되는 해양 열파 발생 예측방법으로서, 상기 컴퓨팅장치는 해양열파 누적강도 계산부가 해양열파 발생기간 동안의 강도를 누적하여 해양열파 누적강도를 계산하는 S100 단계; 모드수 부피 계산부가 격자화된 관측자료 또는 모델자료를 이용하여, 인공위성 표층수온 자료와 동일 기간의 모드수 부피를 계산하는 S200 단계; 제1 상관관계 분석부가 상기 모드수 부피와 해양열파 누적강도 간의 월별 상관관계를 분석하는 S300 단계; 제2 상관관계 분석부가 상기 모드수 부피와 해양열파 누적강도 간의 시간지연 상관관계를 분석하는 S400 단계 ; 및 공간패턴 분석부가 제2 상관관계 분석부에서 분석된 시간지연 상관관계 계수의 공간패턴을 분석하는 S500 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측방법.

하드웨어와 결합되어, 청구항 11 에 따른 모드수를 이용한 해양 열파 발생 예측방법을 컴퓨터에 의해 실행시키기 위하여 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.