“인터넷으로 일기 예보를 보다 보면, 날씨 아래에 강수 확률이라는 단어를 본 적 있나요?”
“혹시 본 적 없다면 오늘의 강수 확률은 얼마인지 한 번 찾아볼까요?”
“선생님이 이 글을 쓰는 순간에는 강수 확률이 30%인데, 강수 확률 30%가 주는 의미에 대해 알고 있나요?”
우리나라 기상청은 매일 일기 예보를 한다. 우리는 항상 일기 예보를 듣고 보고 살아간다. 일기 예보에서 알려주는 강수 확률 30%의 진짜 의미는 무엇일까?
날씨를 예보할 때는 수학의 확률을 사용한다. 일기 예보 중 강수량을 나타내는 방법에서 강수 확률이 나오는데 강수 확률의 의미를 풀어서 쓰자면 특정 시간 내에 강수예보지역의 임의 지점에서 강수가 있음을 확률적으로 정의해 나타낸 값을 의미한다. 즉, 일기 예보를 하는 지역의 어떤 위치에서 강수가 있을 확률을 수치로 나타낸 것이다. 그렇다면 강수 확률을 어떻게 계산할까?
예를 들어, “오늘 청주 지방의 강수 확률은 30%입니다.”라는 말을 들었을 때, 이 말은 오늘 청주 지방 어느 곳에서나 비가 올 가능성이 30%라는 뜻이다. 오늘 하루 중 30%의 시간대에 비가 온다는 의미가 아니며, 일기 예보 대상인 청주 지역의 30%의 범위에서만 비가 온다는 의미도 아니다. 다시 말해 오늘 청주 전역에 비가 올 가능성이 30% 정도라는 뜻이다.
30%를 해석하자면 예보하는 당일과 비슷한 기후와 조건을 갖는 상황이 생겼을 경우 10번의 경우 중 3일 정도는 비가 올 수 있다는 것을 의미한다. 바꿔서 말하자면 동일한 기후와 조건이 있을 때 10일 중 7일은 비가 오지 않을 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 기후 예측을 위해 우리가 가진 다양한 역학 지식을 바탕으로 식을 만들어 계산한다. 모델링이라고 불리는 작업은 어떤 물리학적 현상이나 관측한 자료들을 수치로 바꿔주는 작업을 하는 것이다. 강수 확률 모델은 강수 관련 값을 입력해 식으로 계산한 후 우리가 원하는 수치값을 만들어 주게 된다.
그러나 대기는 흘러가는 존재이며 다양한 변수가 존재하기에 우리의 지식만으로는 완벽하게 예측하기는 어려운 것이 사실이다. 그래서 다양한 데이터를 바탕으로 예측이 옳은지 지속 검증하며 추가 데이터를 쌓아 나가야 한다. 또한 예측한 수치를 바탕으로 예보하는 사람의 경험과 판단이 반영돼 더 정교한 예보를 할 수 있게 된다.
강수 확률이 30%라는 것을 설명한 것처럼 10번 중 3번은 비가 올 수 있다는 것이므로 수치상으로만 본다면 비가 오지 않을 확률이 높다고 할 수 있지만 반대로 생각한다면 3번의 확률에 따라 비가 올 수도 있다는 것을 명심해야 한다. 수학에서 확률이란 일어날 수도 일어나지 않을 수도 있는 다양한 경우를 우리가 비교할 수 있도록 수치로 표현한 것이기 때문이다.
주사위를 던져서 1이 나올 확률이 1/6이라고 하더라도 우리가 주사위 6번을 던졌을 때 1이 나오지 않을 수도 있으며, 1이 여러 번 나올 수도 있는 것처럼 말이다.
우리의 일상에 항상 함께하는 일기 예보를 정확하게 이해하고, 강수 확률이 주는 의미와 과정에 대해 이해하면서 우리의 일상에서 확률이 주는 의미를 조금 더 깊이 있게 이해해 보는 시간을 가져보는 것은 어떨까요?
