An Analysis on the Episodes of Large-scale Transport of Natural Airborne Particles and Anthropogenically Affected Particles from Different Sources in the East Asian Continent in 2008

In 2008, multiple episodes of large-scale transport of natural airborne particles and anthropogenically affected particles from different sources in the East Asian continent were identified in the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellite RGB-composite images and the mass concentrations of ground level particulate matters. To analyze the aerosol size distribution during the large-scale transport of atmospheric aerosols, both aerosol optical depth (AOD; proportional to the aerosol total loading in the vertical column) and fine aerosol weighting (FW; fractional contribution of fine aerosol to the total AOD) of Moderate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aerosol products were used over the East Asian region. The six episodes of massive natural airborne particles were observed at Cheongwon, originating from sandstorms in northern China, Mongolia and the loess plateau of China. The $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ stood at 70% and 16% of the total mass concentration of TSP, respectively. However, the mass concentration of $PM_{2.5}$ among TSP increased as high as 23% in the episode in which they were flowing in by way f the industrial area in east China. In the other five episodes of anthropogenically affected particles that flowed into the Korean Peninsula from east China, the mass concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ among TSP reached 82% and 65%, respectively. The average AOD for the large-scale transport of anthropogenically affected particle episodes in the East Asian region was measured at $0.42{\pm}0.17$ compared with AOD ($0.36{\pm}0.13$) for the natural airborne particle episodes. Particularly, the regions covering east China, the Yellow Sea, the Korean Peninsula, and the east Korean sea were characterized by high levels of AOD. The average FW values observed during the event of anthropogenically affected aerosols ($0.63{\pm}0.16$) were moderately higher than those of natural airborne particles ($0.52{\pm}0.13$). This observation suggests that anthropogenically affected particles contribute greatly to the atmospheric aerosols in East Asia.

2008년 동아시아 대륙으로부터 기원이 다른 먼지와 인위적 오염 입자의 광역적 이동 사례에 대한 분석

2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 $PM_{10}$은 70%, $PM_{2.5}$는 16%로 조대입자(> $2.5\;{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 $PM_{2.5}$가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 $PM_{2.5}$의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.