• 한국지구과학회지
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• 제33권2호
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• pp.148-161
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• 2012

2010년 8월 13일부터 9월 3일까지 수도권지역에서 집중관측(Predictability and Observation Experiment of Korea-2010, ProbeX-2010)이 수행되었으며, 그 일환으로 동두천, 인천공항, 양평에서 6시간 간격으로 라디오존데 관측이 실행되었다. 관측기간 동안 우리나라의 전형적인 호우 패턴인 스콜선형, 정체전선형, 태풍 전면 수렴형, 열대저압부형, 태풍 직접형 호우가 연속적으로 발생하였다. 8월 15일 03 KST 경에는 스콜선형 구름대가 수도권 지역에서 발달하였다. 따뜻하고 습한 하층 공기 위로 건조한 중층 공기가 유입되어 강한 대류 불안정이 형성되었으며 이로 인해 호우가 발생하였다. 8월 23일부터 26일, 8월 27일부터 29일은 각각 정체전선과 태풍 전면 수렴대의 영향을 받아 강우가 발생하였다. 정체전선형 강우 초기에는 열적 불안정이 우세하게 나타났으나 강우 후기에는 역학적 불안정이 강화되었다. 이 기간 중 특히 강한 강수는 서해상에서 남풍류 하층 제트가 발달한 8월 25일에 발생하였다. 태풍 전면 수렴형 강우기간에는 열적 불안정과 역학적 불안정이 모두 유지되는 특징을 보였다. 이 기간 중 특히 강한 강수는 높은 상당온위(>345 K)를 가진 열대 공기가 대기 중하층에 거쳐 유입되었을 때 발생하였다. 8월 27일과 9월 2일에는 각각 열대저압부와 태풍 곤파스의 영향에 의해 강우가 발생하였다. 이 사례들 동안에는 역학적 불안정이 매우 강하게 발달하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권1호
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• pp.41-53
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• 2014

겨울철 동해안 강수 현상에 대한 규명을 위하여 라디오존데를 활용한 특별관측을 2012년 1월 5일부터 2월 29일까지 실시하였고, 이 연구는 대기의 불안정을 나타내는 다양한 변수를 활용하여 강수 사례의 분석을 수행하였다. 그 결과, 강수가 발생할 때 지표면(1000 hPa)에서 중층(약 750 hPa)까지의 상당온위가 증가하는 것을 볼 수 있었고, 이러한 대기층(1000~750 hPa)은 불안정을 일으키기에 충분한 수준의 수증기를 함유하고 있었다. 대류가용잠재에너지의 시간적인 변화를 살펴본 결과 강수가 발생하였을 때 증가하는 것을 볼 수 있었고, 연직바람쉬어의 경우에서도 대류가용잠재에너지와 마찬가지로 강수 기간 동안 상승하여 일정수준 이상의 값을 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 강수에 따른 대기 구조의 상세한 분석을 위하여 지상 원격 탐사 자료와 지상 관측 자료를 활용하여 분석을 수행하였다. 또한 가강수량과 바람벡터를 이용하여 가강수량플럭스를 계산하였다. 가강수량플럭스와 강수량은 북동풍 계열의 바람이 발생하였을 때 높은 관계성을 보였다. 그 결과 동해안영역에서 발생하는 강수 현상에서는 풍계와 같은 역학적인 작용의 이해가 중요한 것으로 판단되었다.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.139-151
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• 2024

The Yeongdong region has suffered from severe snowstorms and the relevant damage such as traffic accidents on slippery roads, and the collapse of greenhouses and temporary buildings. While a lot of research on snowfall has been conducted, the detailed study of snow crystals' phase and habit through intensive observations and the relevant microphysical analysis is still lacking. Therefore, a snowflake camera, PARSIVEL, and intensive radiosonde soundings were utilized to investigate phase and habit changes in solid precipitation. Two remarkable episodes of phase and habit changes were selected such as 19 March 2022 and 15 February 2023. Both events occurred in the synoptic condition of the High in the north and the Low passing by the south, which was accompanied by rapid temperature cooling below 2.5 km. During the events of a short period between 3 to 6 hours, the temperature at 850 hPa decreased by about 4 to 6℃. This cooling led to a change in the main habit of snow particles from riming to aggregate, identified with both MASC and PARSIVEL. Meanwhile, the LDAPS model analyses do not successively represent the rapid cooling and short-term variations of solid precipitation, probably by virtue of overestimating low-level equivalent potential temperature during these periods. The underlying causes of these the low-level temperature variations within 6 hours, still remain unclear. It might be associated with mesoscale orographic phenomenon due to the mountains and East Sea effects, which certainly needs an intensive and comprehensive observation campaign.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.496-503
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• 2021

한반도 남해안 지역의 여름철 대기 안정도 특성을 분석함으로써, 한반도 특성에 맞는 강수 예측을 위한 대기 안정도 지수의 정량적인 임계값을 도출하고자 하였다. 보성 표준기상관측소에서 관측한 2019년도 여름철 라디오존데 집중관측자료를 분석에 사용하였으며, 총 관측자료는 243개 이다. 강수 유무 및 중규모 대기 현상에 대한 대기 안정도를 분석하기 위해서, 대류가용잠재에너지(Convective Available Potential Energy, CAPE)와 폭풍지수(Storm Relative Helicity, SRH)를 비교하였으며 특히 SRH 분석은 고도 별로 총 4개의 층으로(0-1, 0-3, 0-6, 0-10 km) 세분화하였다. 강수 유무에 따른 분석은 강수가 없는 경우, 강수발생 전 12시간, 강수 발생 시로 구분하여 수행하였다. 그 결과, 2019년도 보성에서 발생한 여름철 강수 예측에는 CAPE 보다 SRH가 더 적합하며 0-6 km SRH가 약한 토네이도가 발생가능한 기준과 같은 150 m² s^-2 이상일 경우 강수가 발생한 것으로 분석 된다. 또한, 장마와 태풍 기간의 대기 안정도를 분석한 결과를 보면, 일반적으로 SRH는 대기 깊이가 두꺼워 질수록 값이 커지는 데 반해서 0-10 km SRH 평균값 보다 0-6 km 의 SRH 값이 더 크게 나타났다. 따라서, 2019년도 보성에서 발생한 태풍에 의한 강수를 판별하는 데는 0-6 km 의 SRH 값이 더 효과적이라고 할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.841-848
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• 2020

1.29 GHz 윈드프로파일러 레이더는 청천의 바람 벡터 산출뿐만 아니라 강우 탐지에도 유용한 원격 관측 장비이다. 수평 바람 처리 과정에서 도플러 스펙트럼의 대칭성 검사는 필수 사항이다. 강우가 있을 때는 대칭성이 나타나지 않을 수 있기 때문에 연직속도의 크기에 따라 시선속도의 부호가 같아지는 것을 바람 산출 알고리즘에 반영하여야 한다. 2017년 여름철(6월, 7월) 창원 윈드프로파일러 자료로 브래그 산란과 레일리 산란에 의한 바람 벡터 산출 알고리즘을 개발하고, 대칭성을 고려하여 품질 관리된 윈드프로파일러 바람벡터를 6시간 간격의 라디오존데 자료와 비교하여 검증하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권1호
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• pp.15-22
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• 2018

To measure atmospheric temperature, water vapor, and aerosol simultaneously, an efficient multi-function Raman lidar using an ultraviolet-wavelength laser has been developed. A high-performance spectroscopic box that utilizes multicavity interference filters, mounted sequentially at small angles of incidence, is used to separate the lidar return signals at different wavelengths, and to extract the signals with high efficiency. The external experiments are carried out for simultaneous detection of atmospheric temperature, water vapor, and aerosol extinction coefficient in Beijing, under clear and hazy weather conditions. The vertical profiles of temperature, water vapor, and aerosol extinction coefficient are analyzed. The results show that for an integration time of 5 min and laser energy of 200 mJ, the mean deviation between measurements obtained by lidar and radiosonde is small, and the overall trend is similar. The statistical temperature error for nighttime is below 1 K up to a height of 6.2 km under clear weather conditions, and up to a height of 2.5 km under slightly hazy weather conditions, with 5 min of observation time. An effective range for simultaneous detection of temperature and water vapor of up to 10 km is achieved. The temperature-inversion layer is found in the low troposphere. Continuous observations verify the reliability of Raman lidar to achieve real-time measurement of atmospheric parameters in the troposphere.

• 한국지구과학회지
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• 제33권3호
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• pp.233-241
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• 2012

가강수량과 구름물량의 시공간적 분포와 특성을 분석하기 위해 청주, 합천, 대관령에서 마이크로웨이브 라디오미터의 관측을 수행하였다. 각 지역에서 관측된 가강수량을 검증하기 위해 고층자료에서 산출된 가강수량과 비교하였으며 그 결과 상관계수가 0.8 이상으로 좋은 상관도를 보인다. 청주, 합천, 대관령 지역의 가강수량의 계절적인 변동과 일변화는 유사하게 나타났으며 일반적으로 1000 LST부터 증가하기 시작하여 1900 LST에 극대 값을 보인다. 반면에 구름물량은 지역적으로 계절적인 차이를 보인다. 이는 평지에 위치한 청주, 소백산맥으로 인한 편서풍 구름 차폐가 발생하기 쉬운 합천, 안개 및 구름이 잦은 대관령(834 m 해발고도) 등 각기 다른 지형 및 지리적 영향에 기인한 것으로 사료된다.

• Spatial Information Research
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• 제18권4호
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• pp.33-41
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• 2010

우리나라에는 100여개의 GPS 상시관측소가 설치되어 있으나 대략 10개의 관측소만이 GPS 전용 기상센서를 보유하고 있다. 따라서 전국을 대상으로 하는 GPS 가강수량 산출을 위해서는 주변 AWS의 가상자료 보간에 의한 GPS 관측소 기상정보의 생성이 필요하다. 이 연구에서는 가상자료 보간 방법인 역해면경정과 크리깅의 보간 정확도를 분석하였다. 그 결과 역해변경정법의 RMSE가 기압의 경우 약 7배, 기온의 경우 약 2배 더 정확함을 확인하였다. PWV 정확도 분석을 위해 역해면경정법으로 보간된 기상자료와 GPS 관측자료를 이용해 2008년 여름철에 대한 GPS PWV를 산출하였다. 보간 기상 자료를 이용한 GPS PWV를 GPS 전용 기상센서의 값을 사용한 PWV, 라디오존데 PWV와 비교하였다. 비교 결과 보간 기상자료를 이용한 GPS PWV 가 요구 정확도 3mm이내를 만족함을 확인하였다.

• 대기
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• 제19권4호
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• pp.319-329
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• 2009

The intensive dust observation experiment has been performed at Korea Global Atmosphere Watch Center (KGAW) in Anmyeon, Korea during each spring season from 2007 to 2009. Downward and upward hyper-spectral spectrums over the dust condition were measured to understand the hyper-spectral properties of Asian dust using both ground-based Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and space-borne AIRS/Aqua. To understand the impact of the Asian dust, a Line-by-Line radiative transfer model runs to calculate the high resolution infrared spectrum over the wave number range of $500-500cm^{-1}$. Furthermore, the radiosonde, a $PM_{10}$ Sampler, a Micro Pulse Lidar (MPL), and an Aerodynamic Particle Sizer (APS) are used to understand the vertical profile of temperature and humidity and the properties of Asian dust like concentration, altitude of dust layer, and size distribution. In this study, we found the Asian dust distributed from surface up to 3-4 km and volume concentration is increased at the size range between 2 and $8{\mu}m$ The observed dust spectrums are larger than the calculated clear sky spectrums by 15~60K for downward and lower by around 2~6K for upward in the wave number range of $800-1200cm^{-1}$. For the characteristics of the spectrum during the Asian dust, the downward spectrum is revealed a positive slope for $800-1000cm^{-1}$ region and negative slope over $1100-1200cm^{-1}$ region. In the upward spectrum, slopes are opposed to the downward one. It is inferred that the difference between measured and calculated spectrum is mostly due to the contribution of emission and/or absorption of the dust particles by the aerosol amount, size distribution, altitude, and composition.

• 대기
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• 제18권4호
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• pp.441-458
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• 2008

A TP/WVP-3000A, ground-based microwave radiometer, that was first introduced to South Korea has been operated since August 22, 2007 at the National Center for Intensive Observation of Severe Weathers (NCIO). Using the dual-band, the radiometer provides temperature and humidity soundings from the surface up to 10 km height with the high-temporal resolution of a few minutes. In this study, the performance of the radiometer on the predictability of the high impact weathers was evaluated and various practical applications were investigated. To verify the retrieved profile data from the radiometer, temperature and relative humidity soundings are compared with those from the rawinsonde launched at the NCIO and Gwangju station. The root mean squared errors for temperature and relative humidity soundings were smaller under rainy weather conditions. The correlation coefficient between PWVs (Precipitable Water Vapors) obtained from the radiometer and Global Positioning System satellite at Mokpo station is 0.92 on average. In order to investigate the structure and characteristics of precipitation, stability indexes related to rainfall such as the Convective Available Potential Energy (CAPE), K-index, and Storm RElative Helicity (SREH) were calculated using windprofiler at the NCIO from 14 to 16 September, 2007. CAPE and K-index tended to be large when the thermodynamic unstability was strong. On the other hand, SREH index was dominantly large when the dynamic unstability was strong due to the passage of the typhoon 'Nari'.