• 대기
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• 제32권2호
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• pp.135-148
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• 2022

This study investigates the influence of atmospheric river (AR) on precipitation over South Korea with a focus on regional characteristics. The 42-year-long catalog of ARs, which is obtained by applying the automatic AR detection algorithm to ERA5 reanalysis data and the insitu precipitation data recorded at 56 weather stations across the country are used to quantify their relationship. Approximately 51% of the climatological annual precipitation is associated with AR. The AR-related precipitation is most pronounced in summer by approximately 58%, while only limited fraction of precipitation (26%) is AR-related in winter. The heavy precipitation (> 30 mm day^-1) is more prone to AR activity (59%) than weak precipitation (5~30 mm day^-1; 33%) in all seasons. By grouping weather stations into the four sub-regions based on orography, it is found that the contribution of AR precipitation to the total is largest in the southern coast (57%) and smallest in the eastern coast (36%). Similar regional variations in AR precipitation fractions also occur in weak precipitation events. The regional contrast between the northern and southern stations is related to the seasonal variation of AR-frequency. In addition, the regional contrast between the western and eastern stations is partly modulated by the orographic forcing. The fractional contribution of AR to heavy precipitation exceeds 50% in all seasons, but this is true only in summer along the eastern coast. This result indicates that ARs play a critical role in heavy precipitation in South Korea, thus routine monitoring of ARs is needed for improving operational hydrometeorological forecasting.

• 한국환경과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1513-1523
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• 2015

In order to clarify the characteristics of PM10 in coastal and inland cities and their variation statistical analysis were carried out using environmental and meteorological data observed at Busan and Daegu metropolitans during 4 year from 2010. Averaged PM10 concentration was higher in industrial area than any other land-use sites, and its maximum value reach on over $50{\mu}g/m^3$ at Jangrim site in Busan. Temporal and spatial variations of PM10 concentration in Busan were more sharply, since topograph and mesoscale wind pattern in Busan is more complicated than those in Daegu. Correlation of PM10 concentrations between sites within Daegu appeared strongly and maximum values $R^2$ is about 0.8. This indicate that because wind pattern induced by mesoscale forcing in Daegu are well unified, the variation of PM10 concentration tends to be similar in all sites within Daegu. However, due to complicate wind pattern induced by topography and coastal line, PM10 correlation of sites within Busan was weaker in comparison with in Daegu. And correlation of PM10 at same lane-use in Busan and Daegu tend to be related to the intensity of meteorological forcing, which can decide the intensity of wind pattern.

• 대기
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• 제16권4호
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• pp.359-370
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• 2006

Terrain height variance spectra for the Korean mountain region are calculated in order to determine an adequate grid size required to resolve terrain forcing on mesoscale model simulation. One-dimensional spectral analysis is applied to specifically the central-eastern part of the Korean mountain region, where topographical-scale forcing has an important effect on mesoscale atmospheric flow. It is found that the terrain height variance spectra in this mountain region has a wavelength dependence with the power law exponents of 1.5 at the wavelength near 30 km, but this dependence is steeply changed to 2.5 at the wavelength less than 30 km. For the adequate horizontal grid size selection on mesoscale simulation two-dimensional terrain height spectral analysis is also performed. There is no directionality within 50% of spectral energy region, so one-dimensional spectral analysis can be reasonably applied to the Korea Peninsula. According to the spectral analysis of terrain height variance, the finer grid size which is higher than 6 km is required to resolve a 90% of terrain variance in this region. Numerical simulation using WRF (Weather Research and Forecasting Model) was performed to evaluate the effect of different terrain resolution in accordance with the result of spectral analysis. The simulated results were quantitatively compared to observations and there was a significant improvement in the wind prediction across the mountain region as the grid space decreased from 18 km to 2 km. The results will provide useful guidance of grid size selection on mesoscale topographical simulation over the Korean mountain region.

• 대한지리학회지
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• 제43권5호
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• pp.701-714
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• 2008

본 연구는 미국 지역을 사례로 겨울철 및 여름철에 장기간 지속되는 이상고온기 발생에 유리한 종관 규모의 매커니즘을 밝힌다. 여름철 이상고온기는 주로 미국의 남중부 지역에서 발생하는 반면, 겨울철 이상고온기는 미서부 지역에서 발생한다. 지상 및 상층 기압장 자료 분석 결과, 이러한 이상고온기는 태평양과 대서양의 아열대 고기압들의 활동과 밀접하게 관련되어있다. 장기간 지속되는 여름철 이상고온기는 중층 및 상층 블러킹 고기압의 활동에 의해 형성되는 매우 안정된 대기 조건하에서 주로 발생한다. 또한 이 시기에는 지표강제력으로 상대적으로 높은 보웬비(Bowen ratio)가 나타나지만, 따뜻한 공기의 이류의 영향은 크지 않다. 반면, 장기간 지속되는 겨울철 이상고온기는 블러킹 고기압에 의한 단열 기온 상승뿐만 아니라 따뜻한 공기의 이류의 복합적인 작용에 의해 나타난다. 그러나 이 시기의 지표 강제력의 영향은 약하다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제32권3호
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• pp.93-102
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• 1997

Coastal circulations during the (surface condition of an) idealized cold-air outbreak are numerically investigated with two-dimensional, non-hydrostatic model in which a constant bottom-slope exists. The atmospheric forcing during a cold-air outbreak is incorporated as the surface cooling and the wind stress. When the offshore angle of the wind-stress vector, defined as the angle measured from the alongshore axis, is smaller than 45 degrees, a strong downwelling circulation develops near the coast. A sharp density front, which separates the vertically homogeneous region from the offshore stratified region, is formed near the coast and propagates offshore with time. Onshore side of the density front, small-scale circulation cells which are aligned in the direction perpendicular to the bottom begin to develop as the near-coast homogeneous region broadens. The surface cooling enhances greatly the development of the surface mixed layer by convective motions due to hydrostatic instability. The convective motions reach far below the hydrostatically unstable layer which is attached to the surface. The small-scale circulation cells are appreciably modified by the convetion cell and the density front develops far offshore compared to the case of no surface cooling. As to the effect of the bottom slope, the offshore distance of the density front increases (decreases) as the bottom slope decreases (increases), which results from the fact that the onshore volume-transport (Ekman transport) of the low-density upper seawater remains almost constant when the wind-stress is maintained constant. It is shown that the bottom slope is an essential factor for the formation of both the density front and the alongshore current when the surface cooling is the only forcing.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.43-50
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• 2007

In order to calculate the strength and to. see the variation af the stratification in the Southern Waters af Korea, the stratification parameter defined as potential energy anomaly (PEA, $V(J/m^3)$) introduced by Simpson and Hunter (1974) was used The data used in this paper were observed in August 1999 and February 2000 by National Fisheries Research and Development Institute (NFRDI). Also to know the effects af the temperature and the salinity an the stratification respectively, averaged temperature and salinity were used in the process af calculation the parameter. V is generally high in the offshore. However, in February, V in the onshore is higher than that of the offshore due to the vertical temperature gradient caused by the expansion of South Korean Coastal Waters (SKCW). In the summer, the increase af the atmospheric heating, the temperature inversion phenomenon act an the stratification as the buoyancy forcing. In most cases, the effects of the temperature on the stratification is stronger than that of the salinity. The temperature effect is predominantly due to the extent af the intrusion of Tsushima Warm Current into the study area. However, at stations where V is high the effect af the salinity is also significant. In the winter, V is very low due to the decrease of the buoyancy forcing, but same stations show the relatively high V due to the expansion of SKCW and Tsushima Warm Current.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.936-946
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• 2007

기울어진 자전축을 갖는 회전계에서, 일정한 각속도로 회전하는 동서풍이 있는 경우에 대해서 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드(적도에 대한 반구 비대칭의 첫 번째 모드)와 균형을 이루는 지위고도장을 해석적으로 유도하였다. 균형장은 발산방정식으로부터 시간변화를 제거하고 라플라시안 연산자를 역산함으로써 구하였다. 역산은 비선형항의 계산과 포이슨 방정식의 해를 구하는 두 단계의 연산과정으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서, 구면조화함수로 표현되는 강제력의 항은 구면조화함수의 선형관계를 이용하였고, 그 이외의 항은 구면조화함수를 적분함으로써 구하였다. 균형장은 여섯 개의 동서파수 성분으로 표현됨이 드러났다. 본 연구에서 구한 균형장은 적도에 대하여 비대칭의 구조를 가지기 때문에, 대칭의 구조만을 가지는 것에 비하여 미분방정식의 수치해의 검종법으로서의 활용도가 높다. 일정한 각속도를 갖는 배경 동서풍이 지구의 자전각속도와 같거나 1/2에 해당하는 경우에는, 일부 동서파수 성분이 제거되는 것으로 나타났다. 이론적으로 구한 균형장은 정교한 수치모델을 통하여 구한 균형장과 거의 정확하게 같은 것으로 밝혀져, 이론적 해의 타당성이 입증되었다. 마지막으로, 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드와 균형을 이루는 지위고도장의 안정성을 장기간시간적분을 통하여 살펴보았다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권2호
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• pp.128-139
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• 2008

본 연구에서는 에어러솔 대기 상태에서 국내 COMS 연구자들이 사용하는 세 개의 단파 복사전달모델에서 산출된 복사속 성분을 비교분석하였으며, 대기 복사 수지에서 에어러솔 역할도 분석하였다. 국내 모델들의 평가를 위하여, 15개 모델값을 평균한 Halthore et al.(2005) 결과를 기준값으로 사용하였다. 두 종류 에어러솔 농도(AOT=0.08, 0.24)에서 조사된 열대 또는 한대 대기의 에어러솔 강제력은 지표에서의 하향 일사 및 상향 산란, 대기 상부의 상향 산란, 그리고 대기 흡수도의 복사 성분들에 있어서 국외 연구에 비하여 국내 결과들에서 체계적으로 약하게 나타났다. 에어러솔 강제력은 지표에서의 하향 일사에 대하여 $-10{\sim}-40Wm^{-2}$ 이었으며, 지표 및 대기 상부의 상향 산란의 경우에 상대적으로 큰 태양천정각과 고농도 에어러솔 상태에서 컸다. 두 종류 에어러솔 조건에서 지표에서의 하향 및 상향 산란값들은 대기 종류보다는 태양천정각에 더 민감하였다. 하향 산란은 상대적으로 작은 태양천정각과 고농도 에어러솔 조건에서 컸다. 에어러솔 농도 증가는 하향 산란 증가에도 불구하고 하향 직달 일사의 감소가 이를 초과함으로써 지표 냉각을 유도하는 것으로 조사되었다. 동일한 에어러솔 농도 및 태양천정각 조건에서 직달일사 소산은 열대 대기에서는 주로 수증기, 그리고 한대 대기에서는 수증기뿐만 아니라 오존에도 기인하는 것으로 조사되었다. 특히 열대 대기에서는 수증기의 역할이 오존에 비하여 $3{\sim}4$배 컸다. 저농도 및 고농도 에어러솔 대기에서 대기 흡수도는 국내외 연구간에 ${\pm}10%$ 내에서 일치하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.264-274
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• 2013

This study investigates long-term trends and characteristics of aerosol light scattering coefficient at Seoul and Baengnyeongdo in order to understand aerosol optical and radiative properties around Korea. The analysis period is limited to one year of 2011. First, the aerosol scattering coefficients (${\sigma}_{sp}$) of both sites show strong linear dependence on the $PM_{2.5}$ mass concentrations with significant correlations between both. Further, correlations and sensitivity between ${\sigma}_{sp}$ and $PM_{2.5}$ increase with relative humidity, implying both relationships are strongly dependent upon moisture amounts in the atmosphere. This study applied 3-step careful quality control procedures to the analysis of ${\sigma}_{sp}$ for the insurance of data confidence. For the relationship analysis of extinction coefficients (${\sigma}_{ext}$) to visibility and aerosol optical depth, ${\sigma}_{sp}$ observed at 3 p.m. have been used with help of aerosol absorption coefficients (${\sigma}_{ap}$) in order to remove its dependence upon relative humidity, and also those of rainy period have been excluded. As expected, ${\sigma}_{ext}$ estimated are inversely proportional to visibility observation by eye. Finally, aerosol extinction coefficients have been vertically integrated with an assumption of nearly well-mixed within an e-folding height to determine aerosol optical depth, and compared with those retrieved from sunphotometer. The results show a reasonable agreement in spite of an inherent difference of each definition. We expect these findings would help to eventually understand aerosol radiative forcing and its effect on the regional climate change around Korea.

• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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• 제23권1호
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• pp.18-33
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• 1995

동쪽 연안지역에서 큰 경사를 갖인 산맥위를 흘러가는 종관규모의 서풍하에서 내부 중력파와 같은 강한 하강폭풍이 산의 후면에서 발생되어 진다. 주간에 해양에서 내륙으로 향하는 중규모의 열적 강화에 의해 유도되는 해풍순환이 동쪽으로 향하는 내부중력파에 기인하여 연안의 앞바다까지만 국한된다. 따라서 연안해 근처의 표층풍은 외해나 내륙의 위치에서보다 상대적으로 더 약하다. 명백하게 서풍의 내부중력파순환파 해면 근처에서 동풍 및 상층에서 서풍을 갖는 해풍순환과 같은 두개의 상이한 종류의 대기순환이 뚜렷하게 나타났다. 이런 상황에서 강릉시에서의 대기오염물질은 반대 방향의 두개의 상이한 순환에 의해 갇히게 되고 부유분진과 오존의 고농도가 초래되었다. 야간에 육지에서 연안해로 향하는 중규모의 육풍은 기존의 동쪽으로 향하는 하강풍과 협력하여 연안지역에서 서풍의 더욱 강화를 유도할 수 있었다. 산쪽에서 연안해로 향하여 부는 강한 표층풍에 의해 조절되는 부유분진의 농도는 추간의 경우보다 야간에 비교적 더 높았으며, 상층대기로 부터 지표면으로 오존의 하양수송에 기인하여 오존의 농도가 주간보다 야간에 매우 높았다. 결과로 바람폭풍하의 산악연안지역에서 대기오염농도는 바람푹풍 전.후보다 더 높았다.