맑은 날 한낮의 사면 기온분포와 일사 수광량 간 관계

Distribution of Midday Air Temperature and the Solar Irradiance Over Sloping Surfaces under Cloudless Condition

소규모 집수역에서 한낮 기온의 분포와 일사수광량 간 관계를 관찰하기 위해 고도 50m급 3곳, 100m급 3곳, 300m급 3곳 등 9지점의 사면에 경사향을 달리하여 무인기상관측기를 설치하고 1년간 매일 1500 기온과 직전 4시간(1100-1500) 일사량자료를 수집하였다. 운량이 0인 맑은 날에 한정하여 각 지점의 사면 일사수광량을 계산하고 1500 기온과 비교하였다. 이때 각 지점의 경사도(slope)와 경사향(aspect)은 $30{\times}30$ m 격자를 기준으로 반경이 5, 10, 15, 20, 25, 30개 격자로 평활화 하여 사용하였다. 1500 기온에 미치는 직전 4시간 일사수광량 간에는 통계적으로 유의한 회귀관계가 인정되었으며, 반경 25개 격자(750m)로 평활화한 경우 사면 기온변이의 54%를 설명할 수 있었다(y = 0.8309x + 0.0438, $r^2$ = 0.5444).

Automated weather stations were installed at 9 locations with, three different elevations, (i.e., 50m, 100m, and 300m a.s.l.) with different slope and aspect in a small watershed ($50km^2$ area). Air temperature at 1500 LST and solar radiation accumulated for 1100-1500 LST were collected from January to December 2012. Topography of the study area was defined by a $30{\times}30$ m digital elevation model (DEM) grid. Accumulated solar irradiance was calculated for each location with the spatially averaged slope and aspect of surrounding circles with 5, 10, 15, 20, 25, and 30 grid cell radii, respectively. The 1500 LST air temperature from clear sky conditions with zero cloud amount was regressed to the 1100-1500 LST solar irradiance at 9 locations. We found the highest coefficient of determination ($r^2$ = 0.544) at 25 grid cell radius and the temperature variation in this study was explained by Y = 0.8309X + 0.0438, where Y is 1500 LST temperature (in $^{\circ}C$) and X is 1100-1500 LST accumulated solar irradiance (in $MJ/m^2$).