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안다현,이서영,정희성,김준,이현철,최형우,Gonzalo Gonzalez Abad,Daniel J. Jacob,구자호 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
동아시아에서는 급속한 경제발전에 따른 대기오염을 완화하기 위해 대기오염물질에 대한 배출 규제정책을 시행하였다. 이에 본 연구에서는 위성 관측자료를 이용하여 동아시아 대기 오염 물질의 변화를 살펴보았다. 2011년 3월부터 2019년 2월까지의 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 550 nm 에어로졸 광학 깊이(aerosol optical depth, AOD), Ozone Monitoring Instument (OMI) 이산화황(SO₂), 대류권 이산화질소(NO₂), 포름알데히드(HCHO), Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) 암모니아(NH₃), Measurement Of Pollution In The Troposphere (MOPITT) 일산화탄소(CO) 관측자료가 이용되었다. 대기오염물질의 농도변화에 대한 기상인자의 영향을 제거하기 위해 ERA5 재분석장과 다중 선형 회귀 분석 방법을 적용하였다. 그 결과, NH₃와 HCHO를 제외한 모든 물질의 농도가 지난 8년간 감소하는 경향을 보였다. 특히 이러한 오염물질의 증감은 중국 동북부 지역에서 가장 강하고, 한반도와 일본에서 상대적으로 약하게 나타났다. NH₃의 증가는 SO₂와 NO₂의 감소로 인한 SNA(sulfate-nitrate-ammonium) 에어로졸 형성 감소에 기인하며, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 fire count 관측과 배출량 자료를 통해 주요 배출원의 종류가 중국 내 지역에 따른 HCHO 변화를 유발할 수 있음을 확인하였다. 해양에서의 오염물질의 농도변화는 중국의 변화와 일치하여 오염물질의 장거리 수송 가능성을 나타냈다.
오존존데를 활용한 장보고 기지 위성 오존 연직 프로파일 검증
이하나,구자호,안다현,박주선,김성중,최태진 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
남극 장보고 기지에서 2015년-2018년 총 4년간 오존존데 관측을 수행한 자료를 이용하여 장보고 기지가 위치한 지역에서 위성으로 획득한 오존의 연직분포의 검증을 수행해보았다. Ozone Monitoring Instrument (OMI), Microwave Limb Sounder (MLS), Ozone Mapping Profiler Suite (OMPS) 이렇게 세 위성의 오존 연직 분포 자료를 활용했는데 MLS와 OMPS의 경우는 Limb-viewing 방법으로 오존 연직분포를 측정하기에 성층권 내에서 보다 조밀한 오존 분포 자료를 생산할 수 있는 반면 대류권에서의 오존 분포 정보를 얻기 힘들다는 단점이 있다. 반면 OMI의 경우 Nadir-viewing 관측 방식을 이용하기에 민감도는 MLS와 OMPS 오존 자료에 비해 다소 부족하지만 대류권까지 오존의 프로파일을 산출할 수 있다는 장점이 있다. OMI 관측의 경우 산출 알고리즘에 따라 여러개의 오존 연직 분포가 산출될 수 있는데 본 연구에서는 하바드 스미소니언 센터에서 개발한 PROFOZ 알고리즘을 이용하여 오존 연직분포 산출을 완료하였다. 분석 결과 MLS와 OMPS의 오존 연직 분포가 오존존데와 좀 더 일치하는 모습을 보이는 것을 확인하였다. 하지만 OMI의 오존 연직 분포 검증 결과도 생각보다 나쁘지 않았는데 분석 결과 OMI PROFOZ 산출 알고리즘에서 최초 활용하는 a priori ozone profile이 장보고 기지 지역에서 오존존데 관측자료와 유사하게 잘 설정이 되어서 좋은 산출 결과로 이어지는 것처럼 보인다. 향후 좀 더 관측자료가 누적되면 보다 정확한 정량분석을 수행할 수 있을 것으로 보인다. 특히 장보고 기지가 위치한 지역은 지상 관측이 거의 수행되지 않았던 곳이라 이번 연구 결과가 위성자료 기반 오존 연직 분포 산출을 수행하는 연구팀들에게 유의미한 참고자료가 될 것으로 생각한다.