2차원 광학 우적계 자료를 이용한 대구지역 우적크기분포 특성 분석

Characteristic of Raindrop Size Distribution Using Two-dimensional Video Disdrometer Data in Daegu, Korea

본 연구는 우적크기분포의 통계적 특성과 변동성을 알아보기 위하여, 2011-2012년 대구지역 2차원광학우적계자료를 분석하여 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포 특성과 비교하였다. 우적크기분포의 특성변수로 강우강도(R), 레이더 반사도(Z), 보편특성수농도($N{_0}^{\prime}$), 보편특성직경($D{_m}^{\prime}$)을 계산하였다. 또한 스케일링 법칙을 사용하여 우적크기분포의 정규화 여부를 확인하였다. 분석 결과, 대구지역의 우적크기분포는 평균적으로 ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.37$, $D{_m}^{\prime}=1.04mm$이며 형태 인자의 경우 c =2.37, ${\mu}=0.39$를 가졌다. 대구지역의 우적크기분포를 Marshall and Palmer의 우적크기분포로 가정하여 계산한 결과, 평균적으로 ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.27$, $D{_m}^{\prime}=0.9mm$, c =1, ${\mu}=1$를 가졌다. 이 차이로부터 대구지역 우적크기분포는 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포보다 통계적으로 더 높은 액체수함량을 가짐을 알 수 있다. 우적크기분포의 형태를 비교한 결과, 대구지역 우적크기분포는 위로 볼록한 모양이었다. Z > 45 dBZ를 기준으로 우적크기분포 형태에 변화가 있었다. 35 dBZ ${\leq}$ Z > 45 dBZ에서 대구지역 우적크기분포 특성은 해양성 기후대와 유사하였으나 Z > 45 dBZ에서는 Marshall and Palmer의 우적크기분포 특성과 유사하였다.

This study analyzes Two-dimensional video disdrometer (2DVD) data while summer 2011-2012 in Daegu region and compares with Marshall and Palmer (MP) distribution to find out statistical characteristics and characteristics variability about drop size distribution (DSD) of Daegu region. As the characterize DSD of Daegu region, this study uses single moment parameters such as rainfall intensity (R), reflectivity factor (Z) and double moment parameters such as generalized characteristics number concentration ($N{_0}^{\prime}$) and generalized characteristics diameter ($D{_m}^{\prime}$). Also, this study makes an assumption that DSD function can be expressed as general gamma distribution. The results of analysis show that DSD of Daegu region has ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.37$, $D{_m}^{\prime}=1.04mm$, and c =2.37, ${\mu}=0.39$ on average. When the assumption of MP distribution is used, these figures then end up with the different characteristics; ${\log}_{10}N{_0}^{\prime}=2.27$, $D{_m}^{\prime}=0.9mm$, c =1, ${\mu}=1$ on average. The differences indicate liquid water content (LWC) of Daegu distribution is generally larger than MP distribution at equal Z. Second, DSD shape of Daegu distribution is concave upward. Other important facts are the characteristics of Daegu distribution change when Z changes. DSD shape of Daegu region changes concave downward (c =2.05~2.55, ${\mu}=0.33{\sim}0.77$) to cubic function-like shape (c =3.0, ${\mu}=-0.13{\sim}-0.33$) at Z > 45 dBZ. 35 dBZ ${\leq}$ Z > 45 dBZ group of Daegu distribution has characteristics similar to maritime cluster of diverse climate DSD study. However, Z > 45 dBZ group of Daegu distribution has a difference from the cluster.