• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제7권2호
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• pp.85-94
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• 2013

Methane concentrations have been monitored at the Anmyeon-do Observatory, Korea, since 1999. In recent years, the methane concentration has increased, but the sources of this increase have yet to be identified. This study was designed to identify the major source contributing to the increase by using World Data Centre for Greenhouse Gases (WDCGG) data and the Greenhouse Gases Emission Presumption (GEP) method. The data were collected at Anmyeon-do between 2003 and 2009 (except 2008), and the analyses showed that the increase in methane concentration originated mainly in rice paddies around the observation point. The annual average methane concentration at Anmyeon-do was 1894 ppb, of which 100-103 ppb (5.3-5.4%) was shown to originate mainly from rice paddies. The seasonal fluctuation in methane concentration from May to October estimated by the GEP method was compared with experimental data of previous research conducted on rice paddies. The close match obtained through this comparison shows that the GEP method is effective. The difference in methane concentration was also analyzed in terms of land use and land cover. It was shown that although rice paddies account for only 14.7% of the area surveyed, they accounted for between 69 and 90% of the total increase in methane concentration. These results confirm that rice paddies are the main source of the increase in methane concentration observed at Anmyeon-do.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권5호
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• pp.695-704
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• 2016

충청북도 태안군 안면도와 경상북도 울진군 소광리 지역 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성을 측정하고, 상호상관관계를 분석하였다. 두 지역의 5영급과 9영급 소나무에서 생장코어를 채취하여 방사방향의 연륜폭과 만재율을 측정하였다. 두 지역 모두에서 연륜폭은 수에서 수피까지 감소하는 경향을 나타냈다. 전체 평균 연륜폭은 안면도 지역에서 5영급과 9영급이 각각 2.865 mm, 1.705 mm이고, 소광리 지역에서 5영급과 9영급이 각각 4.764 mm, 2.228 mm로 안면도 지역의 값이 소광리 지역에 비하여 약 23-40% 정도 작았다. 두 지역 모두 연륜폭이 증가함에 따라 만재율은 감소하는 음의 상관관계를 보였다. 강도측정용 시험편에 대하여 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성의 상관관계를 단순회귀분석으로 분석하였다. 만재율과 전건밀도는 서로 양의 상관관계를 보였으며, 통계적으로 유의하였다. 만재율과 역학적 특성은 안면도 소나무재의 휨강도 시험편을 제외하고, 양의 상관관계를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. 전건밀도와 역학적 특성은 두 지역 모두 양의 상관관계를 보였으나, 소광리 지역 시험편에서만 통계적으로 유의하였다. 안면도 지역의 소나무재의 평균 압축강도와 휨강도는 각각 51.3 MPa와 80.5 MPa로 소광리 지역의 평균 압축강도와 휨강도 37.7 MPa와 63.7 MPa에 비하여 크게 측정되었다. 두 지역 간의 강도 차이는 생장조건의 차이도 있지만, 영급에 의한 연륜폭과 만재율 등의 차이에 의한 결과로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권6호
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• pp.549-560
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• 2015

지구 온난화와 기후 시스템에 가장 강력한 영향을 미치는 인자 중 하나인 대기 중 이산화탄소 농도 변화를 지속적으로 모니터링하는 것은 중요하며, 현재 지상 관측과 더불어 위성을 통한 모니터링이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동북아시아 지역 중에서도 1999년부터 주요 대기질 관측소로 운영되어 온 안면도와 고산에서의 대기 중 이산화탄소 농도 변화에 대한 경향성을 전구 월별 평균 값과 비교해 보았으며, 이를 대표적인 온실 기체 관측 위성인 Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT)과 Atmospheric Infrared Sounder (AIRS)에서 산출되는 값을 안면도와 고산 관측소의 농도 값과 비교하였다. 1999년 1월 대기 중 평균 농도가 371.87 ppm이었던 안면도에서의 이산화탄소 농도는 2013년 12월 405.50 ppm으로 지난 15년간 지속적으로 증가하였다(KMA, 2013). 플라스크 공기 샘플링 방법에 의해 관측된 안면도의 이산화탄소 농도는 같은 기간 전구의 계절 변동성 및 증가 추이가 동일했으나, 동북아시아에서의 이산화탄소 농도의 증가폭이 전구보다 평균 4 ppm 더 높게 나타났다. GOSAT과 AIRS에서 산출된 이산화탄소는 안면도 관측소의 지상 농도와 비교되었으며, 이를 통해 두 위성 자료들의 정확도가 비교하고자 하였다. GOSAT과 AIRS 모두 월별 이산화탄소 농도는 지상 관측소인 안면도의 관측 값보다는 낮은 분포 경향을 보였으나, 계절 변동성과 증가 추이는 동일하게 나타났다. GOSAT과 AIRS에서 산출되는 이산화탄소 농도는 위성별 정확도 분석을 위해 두 위성의 관측 기간 중 동일 관측이 수행된 2011년 1월부터 2012년 12월까지의 자료를 비교하였다. GOSAT은 r이 0.947, RMSD가 5.610, bias가 -5.280으로 r이 0.737, RMSD가 8.574, bias가 -7.316으로 나타난 AIRS보다 동북아시아를 대표하는 안면도 관측소에서의 정확도가 더 높게 나타났다.

• 대기
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• 제29권4호
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• pp.403-416
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• 2019

Precipitation samples were collected at the GAW Stations in Anmyeon-do and Gosan for 10 years (2008-2017) to analyze pH, electrical conductivity and NH₄⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, and F^- ions. From the analysis, the correlation between pH and rainfall, the composition of precipitation and comparison with other regions, and the results of neutralization characteristics by seasonal and pH were determined. In the comparison of ion balance and conductivity for the validation of analytical data, the correlation coefficients were within the range of 0.996~0.999, implying good linear relationship. The volume-weighted pH of the Anmyeon-do and Gosan areas were 4.7 and 4.9, respectively. The pH of the rainfall was affected by washout and rainout in both areas. The ionic strength of precipitation at Anmyeondo and Gosan were 0.42 ± 0.63 mM and 0.37 ± 0.75 mM, indicating about 27.6% and 35.3% of the total precipitation as per a pure precipitation criterion (10^-4 M), respectively. The composition ratio of ionic species were 44.7% and 57.5% for marine sources (Na⁺, Mg²⁺, Cl^-), 40.6% and 22.2% for the secondary inorganic components (NH₄⁺, nss-SO₄^2-, NO₃^-), and 5.6% and 4.0% for the soil source (nss-Ca²⁺), respectively. The neutralization factor of Anmyeon-do and Gosan were 0.43~0.65 and 0.34~0.48, and the neutralization factors of calcium carbonate were 0.15~0.34 and 0.25~0.30, respectively. Thus, both regions have the highest rate of neutralization caused by ammonia. As pH increased in Anmyeon-do and Gosan, change in calcium carbonate became greater than that in ammonia.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.11-16
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• 2014

GOSAT 위성 신호와 한반도 서해안에 위치한 안면도 지상관측소 이산화탄소 관측값을 비교평가하는 연구를 수행하였다. GOSAT과 안면도 지상관측소의 관측값의 상관관계를 보여주는 $R^2$ 값은 0.49로 비교적 강한 양의 상관관계가 나타나고 있었다. 계절별 상관 분석 결과에서 여름과 가을($R^2=0.62$)에 강한 양의 상관계가가 나타나는 반면 봄과 겨울($R^2=0.37$)에는 보통의 양의 상관관계가 나타나 여름과 겨울이 좀 더 계절적으로 높은 상관계수를 보이고 있었다. 분석 기간(2009.6-2012.12) 중 GOSAT 이산화탄소 관측값이 지상관측소에 비해 다소 낮게 나타나고 있어 (평균 -6.31ppm), GOSAT 위성신호가 이산화탄소 농도를 지상관측소 측정 결과에 비해 과소평가하고 있음이 확인되었다. 이러한 분석 결과는 안면도와 제주 고산에 한정되어 있는 한반도의 이산화탄소 지상관측소의 시공간적 한계성을 극복할 수 있는 대안으로 GOSAT 위성의 활용가능성을 판단할 수 있는 근거가 될 수 있을 것이다.

• 대기
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• 제24권2호
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• pp.245-251
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• 2014

Statistical trajectory analysis has been widely used to identify potential source regions for chemically and radiatively important chemical species in the atmosphere. The most widely used method is a statistical source-receptor model developed by Stohl (1996), of which the underlying principle is that elevated concentrations at an observation site are proportionally related to both the average concentrations on a specific grid cell where the observed air mass has been passing over and the residence time staying over that grid cell. Thus, the method can compute a residence-time-weighted mean concentration for each grid cell by superimposing the back trajectory domain on the grid matrix. The concentration on a grid cell could be used as a proxy for potential source strength of corresponding species. This technical note describes the statistical trajectory approach and introduces its application to estimate potential source regions of $CO_2$ enhancements observed at Korean Global Atmosphere Watch Observatory in Anmyeon-do. Back trajectories are calculated using HYSPLIT 4 model based on wind fields provided by NCEP GDAS. The identified $CO_2$ potential source regions responsible for the pollution events observed at Anmyeon-do in 2010 were mainly Beijing area and the Northern China where Haerbin, Shenyang and Changchun mega cities are located. This is consistent with bottom-up emission information. In spite of inherent uncertainties of this method in estimating sharp spatial gradients within the vicinity of the emission hot spots, this study suggests that the statistical trajectory analysis can be a useful tool for identifying anthropogenic potential source regions for major GHGs.

• 대한지리학회지
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• 제37권4호
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• pp.371-384
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• 2002

지역개발의 결과인 지표환경의 변화를 예측하는 일은 지속 가능한 환경을 보전하기 위한 수단으로서 대단히 중요하다. 본 연구에서는 다중분광영상 자료를 이용한 퍼지논리연산을 통하여 안면도의 최근 20년(1901~2000) 간의 지표경관 변화를 예측하고 실제 변화된 내용과 비교 검토하였다. 안면도에 대한 문헌, 지도 및 현지 답사한 결과에 의하면, 1980년대 이전에 주로 해안간척과 황무지개간, 초지 조성 등으로 토지이용 형태가 변화되어 왔다. 그러나 1980년대 중반 이후부터는 해수욕장 주변과 준농림지역을 중심으로 민박시설과 점포 등이 무질서하게 들어섰으며, l990년대에는 관광지 개발 및 토시지역의 확장으로 농경지는 증가하였으나 해안지역과 취락지역의 산림이 심각하게 훼손되었다. 퍼지논리연산을 이용하여 지표환경 변화를 통합하여 예측한 결과와 2000년 위성영상에서 얻은 안면도의 지표환경은 비교적 정확하게 일치하였다. 안면도 지역에서 대규모 토지피복 변화가 일어날 가능성이 높은 지역들은 해안과 가까운 평지에 위치한 지역으로 예측되었는데 실제로 이 지역은 현재 대규모 개발이 진행 중이어서 연안환경 악화의 우려를 자아내고 있다. 따라서 본 방법은 향후 지표환경 변화 연구를 위한 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대기
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• 제29권5호
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• pp.511-523
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• 2019

A new Korean Meteorological Administration (KMA) airborne measurement platform has been established for regular observations for scientific purpose over South Korea since late 2017. CRDS G-2401m analyzer mounted on the King Air 350HW was used to continuous measurement of CO₂, CH₄ and CO mole fraction. The total uncertainty of measurements was estimated to be 0.07 ppm for CO₂, 0.5 ppb for CH₄, and 4.2 ppb for CO by combination of instrument precision, repeatability test simulated in-flight condition and water vapor correction uncertainty. The airborne vertical profile measurements were performed at a regional Global Atmosphere Watch (GAW) Anmyeon-do (AMY) station that belongs to the Total Carbon Column Observing Network (TCCON) and provides concurrent observations to the Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) overpasses. The vertical profile of CO₂ shows clear altitude gradient, while the CH₄ shows non-homogenous pattern in the free troposphere over Anmyeon-do. Vertically averaged CO₂ at the altitude between 1.5 and 8.0km are lower than AMY surface background value about 7 ppm but higher than that observed in free troposphere of western pacific region about 4 ppm, respectively. CH₄ shows lower level than those from ground GAW stations, comparable with flask airborne data that was taken in the western pacific region. Furthermore, this study shows that the combination of CH₄ distribution in free troposphere and trajectory analysis, taking account of convective mixing, is a useful tool in investigating CH₄ transport processes from tropical region to Korean region in winter season.

• 한국대기환경학회지
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• 제17권3호
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• pp.277-288
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• 2001

Continuous atmospheric CO$_2$measurements measured during the 1 year(1998.8∼1999.8) at Korea Global Atmosphere Watch Observatory (KGAWO) in Anmyeon-do are analyzed by the selecting method which is recommended by WDCGG to get background CO$_2$. This method can reject data based on two criteria: the instability of CO$_2$ concentration within 1 hour from hourly standard deviation (hourly variability$\leq$ 0.6 ppm first selection) and the large changes in the CO$_2$ concentration from one hour to the nex(∼$\leq$0.3 ppm, second selection). We could obtain hourly background CO$_2$ of 37% in first selection and 20% in second selection during the l year. That are a little less than those of Ryori station in Japan. especially, the cases of background CO$_2$ which is selected were few during the summer. That is caused by affection of vegetation and anthropogenic source. After the selecting methods are applied, the cases which is selected for easterly wind decrease remarkably according to the analysis of wind direction about continuous CO$_2$ .That was affected by anthropogenic source from the east area.

• 대기
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• 제23권1호
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• pp.93-102
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• 2013

Atmospheric transport pathway of an air mass is an important constraint controlling the chemical properties of the air mass observed at a designated location. Such information could be utilized for understanding observed temporal variabilities in atmospheric concentrations of long-lived chemical compounds, of which sinks and/or sources are related particularly with natural and/or anthropogenic processes in the surface, and as well as for performing inversions to constrain the fluxes of such compounds. The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART provides a useful tool for estimating detailed particle dispersion during atmospheric transport, a significant improvement over traditional "single-line" trajectory models that have been widely used. However, those without a modeling background seeking to create simple back-trajectory maps may find it challenging to optimize FLEXPART for their needs. In this study, we explain how to set up, operate, and optimize FLEXPART for back-trajectory analysis, and also provide automatization programs based on the open-source R language. Discussions include setting up an "AVAILABLE" file (directory of input meteorological fields stored on the computer), creating C-shell scripts for initiating FLEXPART runs and storing the output in directories designated by date, as wells as processing the FLEXPART output to create figures for a back-trajectory "footprint" (potential emission sensitivity within the boundary layer). Step by step instructions are explained for an example case of calculating back trajectories derived for Anmyeon-do, Korea for January 2011. One application is also demonstrated in interpreting observed variabilities in atmospheric $CO_2$ concentration at Anmyeon-do during this period. Back-trajectory modeling information introduced in this study should facilitate the creation and automation of most common back-trajectory calculation needs in atmospheric research.