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이청룡,방원배,Chialun Tsai,이규원 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
한반도에서는 다양한 유형의 강수 구름이 형성되며 서로 다른 성장 매커니즘을 통해 성장한다. 따라서 강수 시스템에 대한 정밀한 유형 분류와 구름 유형별 물리적 특성 연구가 필요하다. 기상청에서 운영하는 조밀한 기상 레이더망에서는 고분해능의 시공간 해상도를 갖는 이중편파 관측자료를 제공한다. 본 연구에서는 3차원 레이더 자료를 이용하여 강수 시스템 유형을 분류하였고 분류된 강수영역에 대한 연직구조의 물리적 특성을 분석하였다. 강수유형 분류는 2019년 여름철 강수 사례를 대상으로 특성변수 기반 분류 알고리즘과 SL3D(Storm labeling 3 dimension) 알고리즘을 결합하여 수행하였다. 강수유형은 총 7가지(강수 층운, 비강수 층운, 대류형, 상승기류 영역, Deep system, Shallow system, 모루운)로 분류하였다. 강수 층운은 약한 강수를 형성하면서 일부 밝은 띠가 존재하는 구름 영역이고 비강수 층운은 층운형과 모루운 사이의 전이(transition) 구름대를 의미한다. 대류형은 강한 반사도가 연직으로 발달한 구름대이며 대류형 중에서 융해층 상부에 강한 ZDR과 KDP 영역이 존재하는 구름 영역을 상승기류 영역으로 정의하였다. 층운형처럼 밝은 띠 특성을 가지면서 상층 대기의 반사도가 강한 구름 영역을 Deep system으로 분류하였고 운정 높이가 융해층보다 1 km 이상 낮은 강수 구름을 Shallow system으로 정의하였다. 모루운은 융해층 고도 이상에서 반사도가 존재하는 구름 영역을 나타낸다. 강수유형 분류를 수행한 후에 강수구름 영역별 이중편파 변수와 WISSDOM (WInd Syntheses System using DOppler Measurements) 산출물을 기반으로 연직 프로파일과 CFAD를 이용하여 물리적 특성 연구를 수행하였다. 연직 프로파일 분석 결과에서 층운형 강수는 반사도 첨둣값이 고도 5 km 발생하였으며 심층 시스템에서도 KDP 첨둣값이 고도 4.5 km에 나타났다. 이는 한반도 여름철 강수 기간동안 고도 4.5-5.5 km에서 밝은 띠의 존재를 의미한다. 연직으로 발달한 강수시스템(대류형, 상승기류) 영역에서 이중편파 변수들의 CFAD는 상층 대기층에서 층운형에 비해 퍼진(broadening) 빈도분포를 나타냈다. 대류형과 상승기류 영역의 연직속도 프로파일에서 층운형에 비해 중층 대기에서 양의 값(0.1-0.3 ms<SUP>-1</SUP>)으로 편향된 특성이 존재하였다.