2003년 10월 28일에 X18 급의 태양 플레어가 발생한 다음날인 10월 29일부터 10월 31일까지 할로윈 이벤트로 불리는 초대형 지자기 폭풍이 전 지구적으로 발생하였다. 할로윈 이벤트 기간 동안 한반도 상공 전리권 양상을 살펴보기 위해서 GPS 신틸레이션 S4 지수와 GPS 토모그래피 기법을 사용한 최대 전자밀도($NmF_2$)의 변화를 날짜별로 분석하였다. GPS 신호손실과 신틸레이션의 총 발생 횟수는 10월 28일과 29일이 각각 1,094회와 1,387회로 30일과 31일의 604회와 897회에 비해 높게 나타났다. 이는 지자기 폭풍이 반드시 전리권 교란을 발생하지 않음을 의미 한다. 그러므로 지자기 폭풍이 아닌 전리권 교란을 감시하기 위해서는 지자기 교란 지수보다 S4 지수가 유용할 것이다. 전리권 전자밀도 변화 양상은 GPS 토모그래피 기법으로 산출된 전리권 최대전자밀도($NmF_2$) 값을 날짜별로 분석하였다. 10월 28일에 가장 높은 $NmF_2$ 값을 보이고 있다. 이는 안양 이온존데에서 관측된 $NmF_2$ 값의 변화와 일치되는 경향을 보이며, 전자밀도가 낮은 30일과 31일에 GPS 신틸레이션과 신호손실 총 발생회수가 낮게 나타나는 양상을 보이고 있다. 결론적으로 지자기 폭풍과 GPS 신호 품절의 상관성은 나타나지 않고 있으나 전자멸도가 감 소할수록 GPS 신호품질은 양호한 것으로 나타나고 있다. 향후 장기관측 자료 분석을 통해 평상시와 지자기 폭풍 기간 동안의 GPS 신호품질과 전자멸도 변화에 대해 연구가 진행될 것이다.
Various attempts have been made to explain the: pronounced seasonal and universal time (UT) variations of geomagnetic indices. As one of such attempts, we analyze the hourly-averaged auroral electroject indices obtained during the past 20 years. The AU and AL indices maximize during summer and equinoctial months, respectively. By normalizing the contribution of the solar conductivity enhancement to the AU index, or to the eastward electrojet, it is found that the AU also follows the same semiannual variation pattern of the AL index, suggesting that the electric field is the main modulator of the semiannual magnetic variation. The fact that the variation pattern of the yearly-mean AU index follows the mirror image of the AL index provides another indication that the electric field is the main modulator of magnetic disturbance. The pronounced UT variations of the auroral electrojet indices are also noted. To determine the magnetic activity dependence, the probability of recording a given activity level of AU and AL during each UT is examined. The UT variation of the AL index, thus obtained, shows a maximum at around 1200-1800 UT and a minimum around 0000-0800 UT particularly during winter. It is closely associated with the rotation of the geomagnetic pole around the rotational axis, which results in the change of the solar-originated ionospheric conductivity distribution over the polar region. On the other hand the UT variation is prominent during disturbed periods, indicating that the latitudinal mismatch between the AE stations and the auroral electrojet belt is responsible for it. Although not as prominent as the AL index, the probability distribution of the AU also shows two UT peaks. We confirm that the Dst index shows more prominent seasonal variation than the AE indices. However, the UT variation of the Dst index is only noticeable during the main phase of a magnetic storm. It is a combined result of the uneven distribution of the Dst stations and frequent developments of the partial ring current and substorm wedge current preferentially during the main phase.
In this study we have used the data of various instruments onboard the THEMIS spacecraft to study the characteristics of the outer radiation belt during the ascending phase of solar cycle 24. The most astonishing result is that we discovered four long-term (a month or so) periods during which the belt has nearly disappeared. The first disappearance started late 2008, followed by reappearance in ~a month, and three more similar events repeated until early 2010 when the belt has reappeared. This is well revealed at 719 keV electrons, which is the currently available uppermost energy channel from the THEMIS SST observation, but also seen at even lower energies. Overall consistent features were confirmed using the NOAA-POES observations. The vanished belt periods are associated with extremely weak solar wind conditions, low geomagnetic disturbances (in terms of Kp and AE/AL), greatly suppressed wave (ULF and chorus) activities, greatly reduced storm and substorm activities (little source particle supply), and expanded plasmapause locations. The direct observations of such events shed light on the fundamental question of the origin of the radiation belt, which is the main focus of our presentation.
Kim, Myeong Joon;Park, Kyung Sun;Lee, Dae-Young;Choi, Cheong-Rim;Kim, Rok Soon;Cho, Kyungsuk;Choi, Kyu-Cheol;Kim, Jaehun
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제34권4호
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pp.237-244
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2017
Magnetic flux ropes, often observed during intervals of interplanetary coronal mass ejections, have long been recognized to be critical in space weather. In this work, we focus on magnetic flux rope structure but on a much smaller scale, and not necessarily related to interplanetary coronal mass ejections. Using near-Earth solar wind advanced composition explorer (ACE) observations from 1998 to 2016, we identified a total of 309 small-scale magnetic flux ropes (SMFRs). We compared the characteristics of identified SMFR events with those of normal magnetic cloud (MC) events available from the existing literature. First, most of the MCs and SMFRs have similar values of accompanying solar wind speed and proton densities. However, the average magnetic field intensity of SMFRs is weaker (~7.4 nT) than that of MCs (~10.6 nT). Also, the average duration time and expansion speed of SMFRs are ~2.5 hr and 2.6 km/s, respectively, both of which are smaller by a factor of ~10 than those of MCs. In addition, we examined the geoeffectiveness of SMFR events by checking their correlation with magnetic storms and substorms. Based on the criteria Sym-H < -50 nT (for identification of storm occurrence) and AL < -200 nT (for identification of substorm occurrence), we found that for 88 SMFR events (corresponding to 28.5 % of the total SMFR events), substorms occurred after the impact of SMFRs, implying a possible triggering of substorms by SMFRs. In contrast, we found only two SMFRs that triggered storms. We emphasize that, based on a much larger database than used in previous studies, all these previously known features are now firmly confirmed by the current work. Accordingly, the results emphasize the significance of SMFRs from the viewpoint of possible triggering of substorms.
본 연구는 재해영향을 고려한 태양광발전시설의 평가 방법을 개발하고, 기존 시설의 취약성 분석을 목적으로 한다. 기존 시설의 재평가가 시급한 전라남도 해남군을 연구 대상지로 선정하였으며, 보다 객관적인 관점에서 취약성을 평가할 수 있도록 주성분 분석과 엔트로피 기법을 연구 방법으로 활용하여 대상지의 취약성을 평가하였다. 취약성 평가지표는 시간당 최대 일강수량, 최대풍속, 태풍 발생일수, 지속기간 5일 이상 강수일수, 1일 최대 일강수량, 불투수 면적비, 인구밀도 등 7개가 선정되었으며, 시간당 최대 일강수량, 최대풍속, 1일 최대 일강수량, 지속기간 5일 이상 강수일수 순으로 높은 가중치가 도출되었다. 도출된 가중치를 중첩한 결과 해남군 지역별로는 해남읍, 북일면 등 남동지역은 1, 2등급이, 화원면, 산이면, 문내면 등 북쪽 지역의 경우 4, 5등급이 분포하며 취약성의 차이를 보였으며, 시설별로는 2,133개 시설 중 3등급 이상 시설이 91.1%로 양호한 편이나 2등급보다 1등급의 시설 개수가 많아 이에 대한 대책이 필요한 상황으로 나타났다. 본 연구는 도시방재력을 고려하여 태양광발전시설을 평가하였다는 점에서 의의가 있으며, 향후 시설 설치 시 또는 기존 시설의 관리 및 운영 시 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
ACE 위성에서 제공되는 1998년에서 2006년까지 9년간 관측된 양질의 1시간 평균 태양풍 매개변수를 이용하여 Burton et al.(1975)의 Dst 예측식을 재검토했다. 이 기간 동안 60개의 단순 발달형 자기폭풍을 골랐다. Burton et al.(1975)의 Dst 예측식의 에너지 공급항(Q)과 소멸 시간 ($\tau$)을 추정하기 위해 상기 자기폭풍 기간 동안 $Dst^*$와 $VS_s$, ${\Delta}Dst^*$와 $VS_s$ 그리고 ${\Delta}Dst^*$와 $Dst^*$의 상관관계를 구했다. 이 때 ACE 위성으로부터 지구까지 전파 시간(1시간)과 태양풍과 지구 자기권 사이의 지연 시간(0.5시간) 고려했다. 그 결과 $VB_s$ > 0.5mV/m일 때 $Q(nT/h)=-3.56VB_s$이였고, $VB_s\;{\leq}\;0.5mV/m$일 때는 Q(nT/h)=0으로 두었다(Burton et al., 1975) 그리고 $Dst^*$가 -175nT보다 작은 음의 값을 가질 때 $\tau(h)\;=\;0.060Dst^*\;+\;16.65$이고, $Dst^*$가 -175nT보다 큰 음의 값을 가질 때 $\tau(h)\;=\;6.15$로 추정됐다. 이 연구에서 얻은 Q와 $\tau$를 Burton et al.(1975)의 Dst 예측식에 대입하고 이를 이용하여 상기 60개 자기폭풍을 예측한 결과, 관측된 $Dst^*$와 예측된 $Dst^*$의 상관계수는 0.88이였다. 이를 다른 연구 결과와 비교하기 위해 Burton et al.(1975)과 O'Brien & McPherron(2000a)의 $Dst^*$ 예측 방법을 같은 자기폭풍에 적용한 결과, 관측된 $Dst^*$와 예측된 $Dst^*$의 상관계수는 각각 0.85였다. 이 연구는 기존 연구보다 다소 개선된 결과를 나타냈으며, 특히 $Dst^*\;{< \atop \sim}\;-200nT$의 강한 자기폭풍의 예측에 효과적이었다.
We examine the eccentricity parameter (EP) of Coronal Mass Ejections (CMEs). For this, we select 298 front-side CMEs from SOHO LASCO CMEs whose speed is larger than 1000km/s and angular width is greater than $120^{\circ}$ during from 1997 to 2007. These are thought to be the most plausible candidate of geoeffective CMEs. We examine the relation between CMEs eccentricity parameter and the minimum value of the Dst index. We find that strong geomagnetic storms (Dst < -200nT) are well correlated with the EP from the scattered plot. We also find that CMEs have high geoeffectiveness when they occurred near the center of the solar disk with the small EP and they have the small speed with the small EP. These results indicate that the CME EP also can be an important indicator to forecast CME geoeffectiveness such as Earthward direction parameter (Moon et al. 2005, Kim et al. 2008).
This study aims to identify differences and lessons in eco-school planning techniques and sustainable design methods by analyzing comparatively green building certification system and the cases of sustainable schools in US, Korea and Japan. As a result of the comparative analysis, green building certification system for school facilities, both domestic and international, is categorized into external environment, energy, materials and resources, and indoor environment. From the case study, it is common that roof garden and biotopes are installed for external environment, while energy saving, passive energy utilization methods for natural lighting and ventilation such as arrangement planning, courtyard, top-light, shading devices, solar panel and insulation by roof garden are most frequently used. Also, storm water uses, water saving equipment and sustainable materials are often introduced for resource savings. Concerns for indoor environment is frequently addressed by introducing natural light and ventilation in the buildings, which makes ultimately a comfortable space.
This study is to research technical measures for improving energy efficiency in the conservation and reuse of historic buildings focused on the recent research trends and case studies of the west. These measures are broadly classified into three types, the passive measures for saving energy and increasing comfort, the most cost-effective energy saving strategies, and the renewable energy sources. Firstly, the passive measures are divided into the elements and systems. The passive elements are awnings and overhanging eaves, porches, shutters, storm windows and doors, and shade trees. There are also the natural ventilation systems such as the historic transoms, roofs and attics to improve airflow and cross ventilation to either distribute, or exhaust heat. Secondly, the most cost-effective energy efficiency strategies are the interior insulation, airtightness and moisture protection, and the thermal quality improvement of windows. The energy efficiency solutions of modern buildings are the capillary-active interior insulation, the airtightness and moisture protection of interior walls and openings, and the integration of the original historic window into the triple glazing. Beyond the three actions, the additional strategies are the heat recovery ventilation, and the illumination system. Thirdly, there are photovoltaic(PV) and solar thermal energy, wind energy, hydropower, biomass, and geothermal energy in the renewable energy sources. These energy systems work effectively but it is vital to consider its visual effect on the external appearance of the building.
GNSS 측위 정확도에 영향을 주는 전리층 오차는 전리층에 존재하는 전자로 인해 위성의 전파가 굴절됨에 따라 발생하는데 태양활동 정도, 지역, 시간에 따라 그 값이 변한다. 정밀한 전리층 오차 추정이 가능한 이중주파수 수신기와 달리 단일 주파수 수신기의 경우에는 전리층 오차 모델이나 인근 고정기준국을 통해 제공 받는 의사거리 보정정보에 의존해야 한다. 하지만 일반적인 전리층 오차 경향과 달리, 국지적으로 전리층 총 전자수의 급격한 변화가 발생하는 경우 전리층 오차모델을 통한 오차 보정이 어려우며 만약 전리층의 변화가 고정기준국 상공의 전리층과 상이하다면, 의사거리 보정정보를 이용하여도 전리층 오차를 보정하지 못한다. 본 논문에서는, 이런 위험에 대처하기 위한 국지적 전리층 이상 현상에 대한 감시 기법에 대해 제안하고 실제 전리층 이상 현상이 발생한 데이터를 이용해 이를 검증하였다. 제시된 기법을 통해 전리층 이상 현상 발생 여부를 파악하고 단일 주파수 수신기 사용자의 항법해에 대한 신뢰도를 증가시킬 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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