Properties of Solar Radiation Components Reflected by the Sea Surface: - A Case of Jeju Island, South Korea -

Solar radiation components reflected by the sea surface ($R_{ss}\uparrow$) are additional energy sources comprising the solar radiation regime. Previous studies, based on observational approaches, indicated that $R_{ss}\uparrow$ is an available climatological resource. However, an estimation process for $R_{ss}\uparrow$ has not been established. In this case study over Jeju Island in South Korea, we applied a new estimation process to solar radiation modeling and discussed the spatial distribution of $R_{ss}\uparrow$ and its seasonal variation. Our results showed that the illuminated area and the intensity of $R_{ss}\uparrow$ became greatest at the winter solstice and least at the summer solstice. We estimated the illuminated area of $R_{ss}\uparrow$ as it expanded over the southern slope of Jeju Island. At the winter solstice, on a daily basis, the area and intensity of illumination by $R_{ss}\uparrow$ were $182.3km^2$ and $0.41\;MJ\;m^{-2}\;day\;{-1}$, respectively. Comparing the daily accumulative and instantaneous values of $R_{ss}\uparrow$ intensity, the difference was about 20 times greater in daily cases than in instantaneous cases. On the other hand, for instantaneous values, the $R_{ss}\uparrow$ intensity accounted for up to 33% of the three components, i.e., direct, diffuse and reflected radiation in winter solstice. In addition, it was estimated that the sea surface reflectance depended on the wind speed. Therefore, in a practical use of this revised model, wind conditions should be considered as a critical factor in estimating $R_{ss}\uparrow$.

해수면에 의해 반사된 태양복사 성분의 특성: 남한의 제주도 사례

해안지대의 에너지평형을 결정짓는 복사성분 가운데 주변 바다로부터 반사되는 양을 무시할 수 없지만 아직 해수면 반사성분을 추정할 수 있는 방법이 확립되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 새로운 추정방법을 고안하여 해수면 반사성분의 지리적, 계절적 분포양상을 모의하였으며, 그 결과 영향권의 면적과 수광량 모두 동지 무렵에 가장 크고 하지 무렵에 가장 적다는 것을 밝혔다. 이 방법을 제주도 한라산 사면에 적용할 경우 동지 무렵의 해수면 반사영향권은 $182.3km^2$이고 하루 누적 수광량은 $0.41MJ\;m^{-2}$ 이었다. 순간값의 경우 일 중 시간에 따라 전체 일사수광량 가운데 해수면 반사성분이 최대 33%를 차지하였다. 이 모형에 의해 해수면 반사성분을 추정할 때 가장 큰 영향을 주는 기상요인은 풍속으로 나타났다. 따라서, 현실적인 산출을 위해서는 모형에서 풍속을 고려해 주어야만 한다.