• 대기
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• 제34권3호
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• pp.283-304
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• 2024

This study analyzed the variability and correlation between ground-level air pollutant concentrations and the atmospheric mixing layer height using data from four types of air pollutants (PM_2.5, PM₁₀, NO₂, and O₃) collected at AirKorea monitoring stations nationwide over a five-year period (2018~2022), and aerosol backscatter data observed by the Vaisala CL31 to derive atmospheric mixing layer heights. The five-year trends and variability of ground-level air pollutant concentrations under seasonal and hourly conditions were examined, as well as the seasonal distribution and diurnal variation of the atmospheric mixing layer height. Five correlation coefficient methodologies were applied to analyze the correlations between ground-level air pollutants and atmospheric mixing layer height under various seasonal and hourly conditions, confirming the dilution effect of the atmospheric mixing layer height. The results showed that PM_2.5, PM₁₀, and NO₂ generally had negative correlations with the atmospheric mixing layer height, while O₃ showed a strong positive correlation up to an altitude of 1,200~1,500 meters, and a negative correlation beyond that altitude. It was also shown that a single high concentration event (e.g., PM₁₀) can alter the overall correlation. The correlation can also vary depending on the characteristics of the correlation coefficient methodology, highlighting the importance of applying the appropriate methodology for each case during the analysis process.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.97-106
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• 2024

The seasonal forecast skill of tropical cyclones (TCs) in the Northern Hemisphere from the Korea Meteorological Administration (KMA) Global Seasonal Forecast System version 6 (GloSea6) hindcast has been verified for the period 1993 to 2016. The operational climate prediction system at KMA was upgraded from GloSea5 to GloSea6 in 2022, therefore further validation was warranted for the seasonal predictability and variability of this new system for TC forecasts. In this study, we examine the frequency, track density, duration, and strength of TCs in the North Indian Ocean, the western North Pacific, the eastern North Pacific, and the North Atlantic against the best track data. This methodology follows a previous study covering the period 1996 to 2009 published in 2020. GloSea6 indicates a higher frequency of TC generation compared to observations in the western North Pacific and the eastern North Pacific, suggesting the possibility of more TC generation than GloSea5. Additionally, GloSea6 exhibits better interannual variability of TC frequency, which shows relatively good correlation with observations in the North Atlantic and the western North Pacific. Regarding TC intensity, GloSea6 still underestimates the minimum surface pressures and maximum wind speeds from TCs, as is common among most climate models due to lower horizontal resolutions. However, GloSea6 is likely capable of simulating slightly stronger TCs than GloSea5, partly attributed to more frequent 6-hourly outputs compared to the previous daily outputs.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.475-483
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• 2008

The hourly precipitation data from 1973 to 2007 observed at 60 weather stations over Korea are used to characterize the diurnal and semidiurnal cycles of total precipitation amount, intensity and frequency and examine their spatial patterns and interannual variations. The results show that the diurnal cycle peaks in the morning (03-09LST) and the semidiurnal cycle peaks in the late afternoon (16-20LST). It is found that the spatial variations of the peak phase of diurnal or semidiurnal cycle relative to their corresponding seasonal mean cycle are considerably small (large) for total precipitation amount and intensity (frequency, respectively) in both winter and summer seasons. Also, the diurnal phase variations for individual years relative to the seasonal mean precipitation show the significant interannual variability with dominant periods of 2-5 years for all three elements of precipitation and the slightly decreasing trend in total precipitation amount and intensity. To compare the relative contributions of frequency and intensity to the diurnal and semidiurnal cycles (and their sum) of total precipitation amount, the percentage variance of each cycle of precipitation amount explained by frequency is estimated. The fractional variance accounted for by precipitation intensity is greater than that of frequency for these three cycles. All above analyses suggest that intensity plays a more important role than frequency in the diurnal variations of total precipitation amount.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.545-557
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• 2011

The objective of this study was to estimate the trends of each pollutant using the air pollution monitoring networks data from January 2005 to December 2008 in Daegu area. Also, the spatial characteristics of each pollutant were determined using the Pearson correlation coefficients and COD (coefficients of divergence). In this study, the trends of hourly, monthly, seasonal, and total average concentrations of each pollutant for the 10 sites were analyzed. The Ihyeon site showed highest concentration for the $SO_2$, $NO_2$, and PM10}. In the case of $O_3$, the Jisan site showed highest concentration among the other sites. Also, industrial area presented highest concentration for the $SO_2$, CO, and PM10. On the other hand, $NO_2$ showed highest in commercial area. The IDW (inverse distance weighting) method was used to estimate characteristics of spatial distribution. The results provide identify spatial distribution for each pollutant. Also, the Pearson correlation coefficients and COD values provide spatial variability among the monitoring sites. The COD of each pollutant showed very low values for all of the sites pairs. On the other hand, the Pearson correlation coefficients showed high values for all of the sites pairs. Finally, analysis of spatial variability can be used to characterize the spatial uniformity and similarity of concentrations from each pollutant.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.114-126
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• 2016

Many cohort studies have reported associations of individual-level long-term exposures to $PM_{10}$ and health outcomes. Individual exposures were often estimated by using exposure prediction models relying on $PM_{10}$ data measured at national regulatory monitoring sites. This study explored spatial and temporal characteristics of regulatory $PM_{10}$ measurement data in South Korea and suggested $PM_{10}$ concentration metrics as long-term exposures for assessing health effects in cohort studies. We obtained hourly $PM_{10}$ data from the National Institute of Environmental Research for 2001~2012 in South Korea. We investigated spatial distribution of monitoring sites using the density and proximity in each of the 16 metropolitan cities and provinces. The temporal characteristics of $PM_{10}$ measurement data were examined by annual/seasonal/diurnal patterns across urban background monitoring sites after excluding Asian dust days. For spatial characteristics of $PM_{10}$ measurement data, we computed coefficient of variation (CV) and coefficient of divergence (COD). Based on temporal and spatial investigation, we suggested preferred long-term metrics for cohort studies. In 2010, 294 urban background monitoring sites were located in South Korea with a site over an area of $415.0km^2$ and distant from another site by 31.0 km on average. Annual average $PM_{10}$ concentrations decreased by 19.8% from 2001 to 2012, and seasonal $PM_{10}$ patterns were consistent over study years with higher concentrations in spring and winter. Spatial variability was relatively small with 6~19% of CV and 21~46% of COD across 16 metropolitan cities and provinces in 2010. To maximize spatial coverage and reflect temporal and spatial distributions, our suggestion for $PM_{10}$ metrics representing long-term exposures was the average for one or multiple years after 2009. This study provides the knowledge of all available $PM_{10}$ data measured at national regulatory monitoring sites in South Korea and the insight of the plausible longterm exposure metric for cohort studies.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.61-69
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• 2003

육상생태계와 하층 대기와의 상호작용 및 환경변화에 대한 생태계의 반응을 정량적으로 이해하기 위하여 2002년 7월부터 논과 밭이 혼합되어 있는 해남(FK) 관측지에서 이산화탄소 관측이 이루어지고 있다. 관측 초기에는 안정된 자료 확보를 위하여 에디 공분산 시스템의 유지 관리를 중점적으로 추진하였다. 30분 평균된 이산화탄소 평균 농도와 순 생태 교환량(Net Ecosystem Exchange)은 뚜렷한 일변화와 함께 계절적인 차이를 나타내었다. 낮 시간의 이산화탄소 플럭스는 8월에 최대 1.0mg $CO_2$, m$^{-2}$ s$^{-1}$의 흡수율이 관측되었고, 야간에는 최대 0.3mg $CO_2$ m$^{-2}$ s$^{-1}$ 정도의 이산화탄소가 대기중으로 방출되었다. 이산화탄소 흡수량과 방출량 모두 점차적으로 감소하여 겨울철에는 거의 0에 가까운 값이거나 0.05mg $CO_2$, m$^{-2}$ s$^{-1}$ 보다 작은 방출율을 나타내었다. 해남 플럭스 관측지역은 7월부터 9월까지 이산화탄소의 상대적으로 강한 흡원으로 작용하여 일 최대 22g $CO_2$m$^{-2}$ 정도의 이산화탄소를 흡수하였다. 이후 10월부터 12월까지는 약한 발원으로 작용하였는데, 일 평균 2g $CO_2$ m$^{-2}$ 정도의 이산화탄소를 방출하였다. 해남 관측지에서의 환경 변화에 대한 생태계의 반응 및 격년 변동 등에 대한 정량적 연구를 위하여 장기 관측은 지속적으로 이루어질 것이며, 심도 있는 분석과 교환 메커니즘의 이해를 위해 토양 및 식물과 관련된 집중 관측과 단기 실험들이 뒤따라야 하겠다.적인 자극으로부터 개체들에게 더 많은 스트레스를 유발시켜 폐사율을 높일 수 있는 열악한 환경을 조성할 수 있음을 시사하였다.s the strategies on the revitalization and enhancement of small-sized retailers" productivities.에 종양을 가진 환자 치료 시 더욱 질 높은 방사선 치료가 실현될 것으로 기대한다. 30∼40％ 정도 느렸고, 퍼레니얼라이그라스도 퍼레니얼라이그라스 100％ 단일종류에 비해 20∼30％정도 늦었다. 따라서, 뗏장 재배시 여러 종류의 초종을 천편일률적으로 혼합하여 파종하는 것은 바람직하지 않으며, 컨셉에 따라 적절하게 초종 및 품종을 선택해서 사용하는 것이 필요하다. 5. 뗏장의 뿌리 형성 능력은 퍼레니얼라이그라스가 가장 좋았고, 가장 저조한 초종은 켄터키블루그라스였다. 톨훼스큐는 켄터키블루그라스와 퍼레니얼라이그라스의 중간정도로 나타났다. 혼합구의 뗏장 형성 능력은 초종의 혼합비에 따라 뿌리 형성력 차이가 다르게 나타났는데, 특히 퍼레니얼라이그라스 혼합비율이 많을수록 뿌리 형성 능력은 증가하였다. 6. 뗏장 수확시 잔디 품질은 단일 초종구의 품질이 혼합구에 비해 양호하였는데 가장 우수한 초종은 켄터키블루그라스였고, 톨훼스큐는 켄터키블루그라스 다음으로 중간정도, 그리고 퍼레니얼라이그라스는 가장 저조하였다. 켄터키블루그라스는 균일한 잔디 면, 고밀도 및 예초 후 상태가 우수한 특성으로 품질이 양호하였고, 퍼레니얼라이그라스의 품질이 저조하였던 것은 초장이 길어 잔디 면이 누운 상태로 나타나 균일도 저하 및 예초 후 품질이 켄터키블루그라스나 톨훼스큐 보다 떨어지기 때문이다. 그리고 혼합구의 품질은 여러 종류가 혼합됨으로 인해 색상 및 밀도의 균일도가 떨어지고, 또한 예초 시 물결처럼 불균일하게 깎여 잔디 표면이 불량하였기 때문이었다. 7. 골프장이나 경기장 기본 설계 시 초기

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.95-110
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• 2020

본 연구에서는 고해상도 ERA5 재분석자료 중 우리나라 지상 온도 자료의 신뢰성을 검증할 목적으로 종관기상관측소(ASOS) 관측자료와 비교를 수행하였다. 새롭게 생산되어 배포 중인 ERA5 재분석자료는 높은 시·공간적 해상도를 가져 여러 분야에 활용성이 매우 높다. 자료의 분석 기간은 ASOS 61개 관측소가 1999년 이후로 결측률이 매우 낮으며 시간평균 자료를 제공한다는 점을 고려하여 1999-2018년 기간으로 설정하였다. ERA5 격자 자료는 격자 내 90-m 수치표고모델(DEM) 분포로부터 내륙, 해안, 산악 지역에 해당하는 지형학적인 특성에 따라 분류하여 ASOS 지점 자료와 비교되었다. 분석 기간 전체에 대한 평균 지상 온도는 ASOS와 ERA5 모두 공간 분포의 패턴과 값은 큰 차이없이 유사하였다. ASOS와 ERA5의 산점도 비교를 통해 전체 기간, 특히 여름, 겨울 기간에 대해 계절 변동성을 가진다는 특성을 확인할 수 있었으며, 이는 달별 두 자료 사이의 매시간 차이 확률밀도함수(PDF)의 시계열을 통해서도 확인되었다. 두 자료 사이의 차이를 통계지수인 NMB, RMSE를 계산하여 정량화시켰을 때, 각 값에서 지역적인 특성을 보였으나 모든 지수에서 큰 차이가 없다고 판단할 수 있었으며, 상관성을 보기 위해 R과 IOA를 통해 구한 값은 모두 0.99에 근접하였다. 특히 일평균 산출에 있어 1-시간-평균 값 24개를 이용한 일평균의 경우가 최고와 최저온도의 평균을 이용하는 일평균에 비해 오차가 작게 나타났고, 두 자료 사이의 상관성도 높게 나타남을 확인하였다. 두 자료의 차이가 나타나는 원인으로 ERA5 격자 내 지형 효과가 가장 클 것으로 판단하여 수치표고모델을 활용하여 각 지역별 PDF를 이용해 첨도 및 왜도를 구하고, 이를 온도 차이 파워 스펙트럼의 1년 주기 변동 크기와 비교하였다. 그 결과, 양의 상관성을 가졌음을 확인하였다. 이는 지형 효과가 두 자료 차이의 원인이라고 설명하는 결과이다.