Observation of the Cold-air Drainage and Thermal Belt Formation in a Small Mountainous Watershed by Using an Infrared Imaging Radiometer

Cold-air drainage and pooling occur in most mountain valleys at night. Local climates with cold-air pooling could affect phenology and distribution of crop plants. A high resolution infrared imaging radiometer was used to visualize the cold-air drainage and thermal belt formation over a small mountainous watershed (ca. $10{\times}5{\times}1$ km for the maximum length${\times}$width${\times}$depth). Thermal images on $640{\times}480$ pixels were scanned across the Akyang valley (south of Mt. Jiri National Park) by the radiometer installed at a local peak ('Hyongjebong', 1,117 m a.s.l.) at dawn of 17 May 2011, when the synoptic condition was favorable for the surface cooling and cold-air drainage. Major findings are: (1) Cold-air drainage and accumulation was clearly identified by the lowest brightness temperature mainly at the valley bottom. (2) So-called 'thermal belt' with higher brightness temperature was found partway up the valley sidewalls and showed up to $5^{\circ}C$ departure from the valley bottom temperature. (3) Digital thermography showed feasibility for validation of the high definition geospatial temperature models currently in use for the plot-specific agrometeorological service.

적외선 영상 복사계를 이용한 산간집수역의 찬공기 배수와 온난대 형성 관측

산간계곡에는 특히 야간에 찬 공기가 흘러 고이는 일이 흔한데, 이런 곳의 식생은 생장과 발육이 그렇지 않은 주변지역에 비해 달라질 수 있어 관심의 대상이 다. 이 연구는 작은 규모의 집수역에서 적외선 영상을 이용하여 냉기호와 온난대의 형상을 가시화 할 수 있는지 알기 위해 수행하였다. 경남 하동군 악양면 형제봉(해발 1,117m)에 적외선 영상 복사계를 설치하여 관측여건이 양호했던 2011년 5월 17일 새벽부터 일출시까지 악양계곡의 열영상을 $640{\times}480$ 해상도로 획득하였다. 열영상 분석결과 계곡의 바닥에 나타난 낮은 온도 분포에 의해 찬공기의 배수를 인지할 수 있었고, 계곡 양쪽 사면에서 바닥보다 $5^{\circ}C$ 높은 온난대의 실체를 확인할 수 있었다. 적외선 영상을 이용하면 기존 고해상도 디지털 기온분포도 '전자기후도'의 신뢰성 검증이 한층 수월해져서 전자기후도 실용성 확보에 도움이 될 것이다.