제주 남부해역 수온 수직구조의 공간분포 특성 파악

윤동영 ( Dong Young Yoon ),최현우 ( Hyun Woo Choi ) 한국지리정보학회 2012 한국지리정보학회지 Vol.15 No.4

공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran`s I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다. To visualize the characteristics of vertical seawater temperature data, in the ocean having 3D spatial characteristics, 2D thematic maps like horizontal seawater temperature distribution map at each depth layer and 3D volume model using 3D spatial interpolation are used. Although these methods are useful to understand oceanographic phenomena visually, there is a limit to analyze the spatial pattern of vertical temperature distribution or the relationship between vertical temperature characteristics and other oceanic factors (seawater chemistry, marine organism, climate change, etc). Therefore, this study aims to determine the spatial distribution characteristics of vertical temperature profiles in the South Sea of Jeju by quantifying the characteristics of vertical temperature profiles by using an algorithm that can extract the thermocline parameters, such as mixed layer depth, maximum temperature gradient and thermocline thickness. For this purpose spatial autocorrelation index (Moran`s I) was calculated including mapping of spatial distribution for three parameters representing the vertical temperature profiles. Also, after grouping study area as four regions by using cluster analysis with three parameters, the characteristics of vertical temperature profiles were defined for each region.

수직벽화재의 수치 시뮬레이션 I. 수직벽 난류자연대류

박외철,아노드 트루베 한국화재소방학회 2008 한국화재소방학회논문지 Vol.22 No.3

Numerical simulation of natural convection along a vertical wall was carried out to evaluate the computational fluid dynamics simulator, which is to be utilized for study of vertical wall fires. The computed velocity and temperature profiles were compared with measurements over the turbulent boundary layer formed along the wall of 4 m high and constant temperature. It turned out that the simulator with default parameters failed to predict the turbulent natural convection showing the boundary layer flow laminar. The grid size Δx = 5 mm, Δy = Δz = 10 mm and Smagorinsky constant of the large eddy simulation CS= 0.1 were chosen through parametric investigations. Though turbulent mixing was not enough, the velocity distribution near wall, peak velocity, and temperature profile in the turbulent boundary layer agreed well with the measurements. 수직벽 화재의 연구에 사용할 전산유체역학 시뮬레이터를 검증하기 위해 수직벽 자연대류의 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 높이 4m의 등온 수직벽에 형성된 난류 경계층에서의 속도 및 온도 분포의 계산치를 측정치와 비교하였다. 시뮬레이터에 포함된 매개변수의 기본값을 그대로 적용한 경우, 경계층 유동이 층류로 나타남에 따라 난류 자연대류를 예측하는데 실패하였다. 매개변수의 조사를 통해 격자크기 Δx = 5 mm, Δy = Δz = 10mm와 대와동모사(large eddy simulation)의 스마고린스키 상수(Smagorinsky constant) CS= 0.1을 선정하였다. 난류혼합이 미흡하였지만, 벽면근처에서의 속도분포와 최대속도, 그리고 난류 경계층 내 온도분포가 실험과 잘 일치하였다.

Evaluation of Atmospheric Profile Retrieval Algorithm for GK2A Satellite with Dropsonde Observations

김태명,이수정,안명환,정성래 한국기상학회 2020 Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences Vol.56 No.2

The Korea’s Geostationary Multi-Purpose Satellite-2A (GK2A) was launched in December 2018 with its main payload, Advanced Meteorological Imager (AMI). Using the 9 infrared channels of the AMI, an algorithm has been developed to retrieve vertical profiles of temperature and humidity for the clear-sky. The algorithm, named as AMI Atmospheric Profile (AAP), is based on an optimal estimation method with its a priori information from model forecasts. From the retrieved profiles, total precipitable water and atmospheric instability indices are estimated, while total column ozone is derived as a by-product. Comparisons of the AAP products and radiosonde observations over land surface stations show that the AAP humidity profiles improve the a priori information by about 4%of rootmean square error (RMSE) between 100 and 1000 hPa.However, asmost of radiosonde data used for the validation are also used for the preparation of the a priori data, comparisons with radiosonde data would not reveal full characteristics of the AAP algorithm. Therefore, current study evaluates the AAP using dropsonde data obtained over the ocean. Since the dropsonde data are not used for the preparation of the a priori data, they could be a truly independent reference data set. The validation results with the dropsonde data confirm that the AAP performance over the ocean is almost the same as that on land for the temperature profiles. In the case of the humidity, however, a priori improvements by AAP algorithm is much larger over the ocean than on land (the RMSE is improved by 11% between the surface and 400 hPa). The results also show that the performance of the retrieval algorithm under clear-sky conditions is similar to that at the cloud edges over the sea, suggesting the potential benefits of using AAP temperature and humidity profiles for real-time analysis of the atmospheric conditions over the ocean.

장기 기온 경향의 연직분포에 관한 재분석자료들 간의 불일치

윤재승,정일웅,신상희,임창묵 건국대학교 기후연구소 2014 기후연구 Vol.9 No.1

Agreement in the vertical profiles of the temperature trends from radiosonde observation (HadAT) and four kinds of reanalysis dataset (ERA40, ERA-I, NCEP-DOE, and 20CR) are examined for the period of 1979-2000. There are noticeable spread among reanalysis and observation datasets in the temperature trend depending on region and vertical level. East Asia shows large discrepancy among datasets, while Europe shows relatively good agreement. Generally, biases in temperature trends are larger in the upper troposphere (above 300 hPa) than in the lower and middle troposphere. Comprehensive comparison of the long-term temperature trends among reanalyses is made for horizontal distributions with height, latitude-pressure cross-sectional distributions, zonally-averaged meridional distributions with height, and area-averaged vertical profiles in both DJF and JJA. Consequently, we find that the degree of agreement among reanalyses significantly varies with vertical level, region, and season. The highest discrepancy is found over southern high-latitudes and in the upper troposphere over southern tropics. In the tropical upper troposphere above 200 hPa, observation (HadAT) shows cooling trend increases with height, but three reanalyses show warming trends except NCEP-DOE reanalysis in which cooling trend is overestimated. In conclusion, discrepancies in the vertical profiles of long-term temperature trends among four kinds of reanalysis datasets are quite large, and then a scrupulous approach should be needed when reanalysis dataset is used for climate change study.

수직벽화재의 수치 시뮬레이션 II. 프로판 화재

박외철,아노드 트루베 한국화재소방학회 2008 한국화재소방학회논문지 Vol.22 No.3

Numerical simulation was carried out for a propane fire of mass transfer rate 3 g/m2-s on a 1m high vertical wall. The objectives of this study are to confirm the outcomes of evaluation of the simulator through simulation o f natural c onvection, a nd to c ompare t he r esults o f the w all fire with those o f previous s tudies. It was conf irmed that the s imulated boundary layer was laminar a t CS = 0.2 while it was turbulent at CS = 0.1. The z direction velocity showed lack of turbulent mixing as seen in the natural convection case, and the profiles of temperature and velocities were in relatively good agreement with those of experiment and previous simulation. It was found that the air entrainment into the boundary layer was well predicted. 높이 1m의 수직벽면에서 3 g/m2-s로 연소하는 프로판 수직벽 화재에 대한 수치모사를 수행하였다. 본 연구의 목적은 자연대류에서의 검증결과를 확인하고, 수직벽 화재의 수치모사의 결과를 이전의 연구와 비교하는 것이다. CS= 0.2일 때 유동이 층류 경계층으로 나타났지만, CS= 0.1일 때는 난류 경계층임을 확인하였다. z 방향 속도로부터 자연대류에서와 마찬가지로 난류혼합이 부족한 것으로 나타났고, 온도와 속도의 분포가 실험 및 이전의 시뮬레이션과 비교적 잘 일치하였다. 특히 x 방향 속도가 실험과 매우 잘 일치함으로써 경계층으로 공기유입이 잘 예측됨을 알 수 있었다.

한반도 상공의 ADEOS/IMG 관측 자료와 존데 자료의 비교 분석

조하만 ( Ha Man Cho ),김주공 ( Ju Kong Kim ),오성남 ( Sung Nam Oh ) 大韓遠隔探査學會 1999 大韓遠隔探査學會誌 Vol.15 No.3

ADEOS/IMG로 관측한 온도, 수증기, 오존의 분포를 1997년 (a)1월 10일, (b)1월 28일, (c)4월 2일, (d)6월 19일에 대하여 오산과 포항의 존데 관측 자료와 비교하였다. 전반적으로 오산의 자료와 비교한 (b)와 (d)의 경우는 대체로 존데 자료에 근접하였지만 포항의 자료와 비교한 (a)와 (c)의 경우는 상당한 차이를 보였다. 예를 들면 (b)와 (d)의 경우에 온도에 대한 RMSE와 편의 분석 결과는 700~300 hPa에서는 약 1~4 K, 그 이상의 고도에서는 4~5 K이상의 편의를 나타내는데, 이것은 존데에 의한 관측 자료의 신뢰성 수준에 대한 논의도 함께 이루어져야 할 것으로 사료된다. 오존 분포에 대하여 동일한 분석을 시행한 레벨 2 5_6_4_4 버전의 결과는 50~60 hPa 이상의 상층을 제외하고는 그 차이가 0.3 ppmv 이하로 나타났다. 1997년 6월 19일에 한반도 상공의 5개 지점에서 관측한 IMG 자료 중 레벨 2 5_6_4_4 버전의 결과는 온도, H2O, O3, CO의 연직 분포와는 달리 CO2, N2O, CH4, HNO3의 연적 분포는 관측 지점이 달라짐에 따라 최대 농도가 나타나는 고도를 중심으로 그 차이가 크게 나타났다. ADEOS(Advanced Earth Observing Satellite)/IMG(Interferometric Monitor for Greenhouse Gases) measurements-temperature, water vapor(H2O), ozone(O3) have been compared with the radio sonde and ozone sonde observations at Osan and Pohang stations for the 4 cases on 10 Jan.(a), 28 Jan.(b), 2 Apr.(c), and 19 Jun.(d) 1997 to detect the error ranges of the IMG data. It showed that the IMG data of the cases (b), (d) when the ADEOS passed over the central part of Korea were quite stable with the good agreement with the sonde observations, however, that of (a), (c) when the ADEOS passed over south-east coastal area were unstable with the larger differences from the sonde-observations. The RMSE and bias analyses of temperature for the stable cases (b), (d) showed that the differences between the IMG data and the sonde observations were about 1~4 K at the 700~300 hPa level and about 4~5 K or more at the higher level, and the IMG measurements tended to be larger than the sonde observations at the higher level above 200 hPa, while no typical bias was seen at the lower level. The RMSE and bias analysis for the version of level 2 5_6_4_4 of ozone showed that the RMSE of ozone were quite small, in general, except at the higher level above 50~60 hPa in the all 4 cases, however the bias was generally big with the positive value in the troposphere and the negative in the stratosphere. An example of vertical profile of trace gases such as CO2, N2O, CH4, HNO3, CO measured by IMG was also presented and it showed that the IMG data had large differences between the 5 different observation points.

도심지역 내 고층아파트의 수직온도분포 분석을 통한 도시열섬강도 및 에너지소비 특성

엄예슬(Eom, Ye Seul),김용진(Kim, Yong Jin),강동화(Kang, Dong Hwa) 대한건축학회 2016 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.36 No.2

Analysis on the urban thermal environment by analyzing outdoor vertical temperature profile of high-rise apartment complexes according to urban density

Eom Ye Seul(엄예슬),Kim Yong Jin(김용진),Kang Dong Hwa(강동화) 한국태양에너지학회 2017 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.4

온실가스 증가 시나리오 (A2, B2)에 따른 미래 연직기온변화 전망

구교숙(Gyo-Sook Koo),백희정(Hee-Jeong Baek),권원태(Won-Tae Kwon),부경온(Kyung-On Boo) 한국기상학회 2005 Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences Vol.41 No.6

댐 재개발이 호수 수온 및 탁수 거동 변화에 미치는 영향 예측을 위한 모델 연구

정선아(Seon A Jeong),박석순(Seok Soon Park) 大韓環境工學會 2005 대한환경공학회지 Vol.27 No.8