• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.24 no.4
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• pp.275-284
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• 2007

For the application to the numerical weather prediction (NWP) in active service, it is necessary to ensure that the GPS precipitable water vapor (PWV) data has less than one hour latency and three millimeter accuracy. The comparison and the verification between the daily products from GPS measurement by using the IGS final ephemeris and the conventional meteorological observation has been done in domestic researches. In case of using IGS final ephemeris, GPS measurements can be only post processed in daily basis in three weeks after the observation. Thus this method cannot be applied to any near real-time data processing. In this paper, a GPS data processing method to produce the PWV output with three mm accuracy and one hour latency for the data assimilation in NWP has been planned. For our new data processing strategy, IGS ultra-rapid ephemeris and the sliding window technique are applied. And the results from the new strategy has been verified. The GPS measurements during the first 10 days of January, April, July and October were processed. The results from the observations at Sokcho, where the GPS and radiosonde were collocated, were compared. As the results, a data processing strategy with 0.8 mm of mean bias and 1.7 mm of standard deviation in three minutes forty-three seconds has been established.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.6 no.2
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• pp.153-164
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• 1990

A statistical correlation between cloud thickness and brightness is shown by regression analysis using the least-square method. Cloud thicknesses are obtained from radiosonde observation. Brightness values are obtained from GMS visible channel. Regression analyses are preformed on both thickness data used in conjunction with brightness data for summer season. The results are shown by the regression curve relating thickness and brightness accounting for 79% of variance. And the relationship between thickness and precipitable water in the cloud layers is analyzed. The thickness shows a positive correlation with precipitable water in cloudy layers.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.27 no.5
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• pp.535-544
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• 2009

Signals from the Global Positioning System(GPS) satellite are used to retrieve the integrated amount of water vapor or the precipitable water vapor(PWV) along the path between a transmitting satellite and ground-based receiver. In order to retrieve the PWV from GPS signal delay in the troposphere, the actual zenith wet delay, which can be derived by extracting the zenith total delay and subtracting the actual zenith hydrostatic delay computed using surface pressure observing, will be needed. Since it has been not co-located between GPS permanent station and automated weather station, the air-pressure on the mean sea level has been used to determine the actual zenith hydrostatic delay. The directly use of this air-pressure has been caused the dilution of precision on GPS PWV retrieval. In this study, Korean reverse sea level correction method of air-pressure was suggested for the improving of GPS PWV retrieval capability and the accuracy of water vapor estimated by GPS was evaluated through a comparison with radiosonde PWV.

• Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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• 2007.04a
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• pp.27-30
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• 2007

The objective of this study is to improve an accuracy of PWV estimates using GPS in Korea. We determined a weighted mean temperature equation by a linear regression method based on 6 radiosonde meteorological observations, for a total 17,129 profiles, from 2003 to 2005. Weighted mean temperature, Tm, is a key parameter in the retrieval of atmospheric PWV from ground-based GPS measurements of zenith path delay. The accuracy of the GPS-derived PWV is proportional to the accuracy of Tm. And we applied the reduction of air Pressure to GPS station altitude. The reduction value of air pressure from mean sea level to GPS stations altitude is adopted a reverse sea level correction.

• Atmosphere
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• v.20 no.1
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• pp.1-12
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• 2010

Temporal distributions and characteristics of PWV (Precipitable Water Vapor) and LWP (Liquid Water Path) are investigated by using the microwave radiometric profiler at Haenam NCIO from 1 August 2007 to 31 July 2008. Temporal variations of PWV are closely connected with the thermal response of water vapor in atmosphere. The variations of LWP are characterized by the rainfall variation being basically attributable to the heavy rain-bearing clouds. The frequency distributions of PWV and LWP according to the four sky conditions ('clear', 'lightly cloudy', 'cloudy', and 'deeply cloudy') by total cloud amount at Wando Observatory corresponds with a change of slope in cumulative distribution function for PWV and LWP. There results implies that the classification of sky condition can be applied by using the distribution of PWV and LWP from microwave radiometric profiler.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.2
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• pp.195-200
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• 2016

Water vapor leading various scale of atmospheric circulation and accounting for about 60% of the naturally occurring warming effect is important climate variables. Using the Total Precipitable Water (TPW) from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) operating on both Terra and Aqua, we study long-term Variation of TPW and define relationship among TPW and climatic parameters such as temperature and precipitation to quantitatively demonstrate the impact on climate change over East Asia focusing on the Korea peninsula. In this study, we used linear regression analysis to detect the correlation of TPW and temperature/precipitation and harmonic analysis to analyze changeable aspects of periodic characteristics. A result of analysis using linear regression analysis between TPW and climate elements, TPW shows a high determination coefficient ($R^2$) with temperature and precipitation (determination coefficient between TPW and temperature: 0.94, determination coefficient between TPW anomaly and temperature anomaly: 0.8, determination coefficient between TPW and precipitation: 0.73, determination coefficient between TPW anomaly and precipitation anomaly: 0.69). A result of harmonic analysis of TPW and precipitation of two-year to five-year cycle, amplitude contribution ratio of 3.5-year cycle are much higher and two phases are similar in 3.5-year cycle.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1483-1487
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• 2006

본 연구에서는 2002년 태풍 루사(RUSA) 기간에 대한 강릉지역의 수분최대화비를 그 지역의 지형적인 특성을 고려하여 산정하였다. 수분최대화비는 최대가능강수(Probable Maximum Precipitation, 이하 PMP)를 추정하는데 가장 중요한 요소로써 최대 12시간 지속 1000 hPa 이슬점과 대표 12시간 지속 1000 hPa 이슬점에 따른 가강수량의 비로 계산된다. 각각의 이슬점을 결정하는 방법으로, 대표 12시간 지속 이슬점은 수분 유입지역을 파악함으로써 계산되는데, 이 유입지역은 지상일기도, 지표 풍향, 850 hPa 수분속, 유선장등을 고려하여 선정되었다. 또한 최대 12시간 지속 이슬점은 과거 42년간(1961년${\sim}$2002년)의 강릉지역 이슬점 온도 자료를 통해 방재연구소에서 제공하는 FARD2002 통계프로그램을 이용하여 구하였다. 이 프로그램에서 확률분포형으로는 Extreme TypeⅠ(Gumbel distribution)을 선정하였고 매개변수 추정방법으로 모멘트법을 사용하여 유의수준 10%에서 재현기간 50년 빈도 분석을 통해 이슬점 온도를 구하였다. 본 연구에서는 이와 같은 과정을 통해 재 추정된 수분최대화비와 기존에 제시된 호우전이비 및 DAD(Depth-Area-Duration) 분석결과를 이용하여 강릉호우의 소유역$(3.76km^2)$에 대한 PMP를 산정하고 기존 결과와의 차이점을 제시하였다.

• Atmosphere
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• v.17 no.3
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• pp.291-298
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• 2007

The precipitable water vapors (PWVs) obtained from Global Positioning System (GPS) and Microwave Radiometer (MWR) measurements have been compared for validation of precision of the GPS PWV at Daegwallyoung station for 21 days from Sep. 30 to Oct. 20, 2006. The GPS PWV is estimated using the delay of GPS signals due to the water vapor in the atmosphere with a local mean temperature equation, called HP model, and the MWR PWV by the combinational radiance observation of two channels (23.8 and 31.4 GHz). During the co-observation period, the MWR and GPS PWV show a similar trend, and the bias between the PWVs is 1.7 mm on average. When the bias is removed, the PWV of GPS gives good agreement with that of MWR, having about 1 mm for both the standard deviation and RMS error between the GPS and MWR PWV.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

저궤도위성에서 수신한 지구대기에 의해 엄폐된(Occulted) GPS 신호를 이용한 연직 수증기량 산출에 관해 다루었다. 전파엄폐(Radio Occultation) 기법은 원래 행성대기에 의해 엄폐된(Occulted) 별빛을 이용하여 행성의 대기를 분석하는데 사용되던 기법을 일컫는 말로 최근엔 GPS를 이용한 지구대기 분석에 활용되고 있다. 1995년 GPS/MET 위성을 통해 처음으로 GPS 전파엄폐 기술을 통한 대기정보의 연직분포를 산출하였고, 현재는 COSMIC 위성군을 비롯해 많은 저궤도위성에서 GPS 전파엄폐기술을 통해 온도, 압력, 습도 등의 연직분포를 산출하고 있다. 이 중 연직 수증기량 분포는 기상예보를 위한 수치모델(Numerical Weather Model)에서 매우 중요한 초기 값이다. GPS 전파엄폐 기술을 통한 연직수증기량 산출은 라이오존데(Radiosonde)나 마이크로미터와 같은 연직수증기량 관측기기의 검증 및 상호 통합활용이라는 측면에서 활용가치가 매우 높다. 특히, GPS 전파엄폐 기법은 시공간적 제약이 상대적으로 전 지구적인 기후분석에는 적합한 기법으로 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 COSMIC에서 제공하는 굴절각(Bending Angle)정보를 이용하여 연직 수증기량을 산출하는 알고리즘을 구현하였다. 또한 천문연이 보유하고 있는 마이크로미터에서 산출한 가강수량과의 비교.검증하기위한 방안을 도출하였다. 이 연구결과는 현재 진행 중인 다목적실용위성 5호의 전파엄폐용 수신기의 활용에 기여할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.99-102
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• 2012

지표면 온도는 토지피복의 상태, 식생의 분포 상태, 토양수분, 증발산 등의 영향으로 많은 차이를 가지게 되며, 지면-대기의 상호순환의 중요한 인자로써 기후모델 및 농업 등의 기본적인 데이터로 사용되고 있다. 이러한 지표면의 온도를 정확하게 파악하는 것은 수문학적 관점 및 기상적인 관점에서 매우 중요하다. 기존에 LST (Land Surface Temperature, 지표면온도), ET (EvapoTranspiration, 증발산), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, 정규식생지수) 등의 검증이 많이 이루어진 MODIS위성의 Terra/Aqua센서는 한반도를 스캔하고 지나갈 때의 순간적인 데이터를 산출된다. 공간적인 면에서는 많은 이점이 있으나 시간적인 면에서는 시간에 따른 인자들의 변동성을 파악 하는데는 많은 문제가 있다. 그렇기 때문에 시 공간적으로 변화양상을 측정 할 수 있는 정지궤도위성의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 2010년 6월 27일 발사된 정지궤도위성인 천리안의 데이터를 활용하였다. 천리안 위성은 기상 센서와 해양관측 센서 그리고 통신센서를 가진 위성이다. 천리안 위성의 기상 센서는 MTSAT-1 위성과 같은 적외선 센서를 탑재하고 있으며, 평시에는 15분 단위의 데이터를 산출하게 된다. 천리안에서 제공되는 많은 Product(강우강도, 해수면온도, 가강수량, 지구방출복사 등)는 수자원 및 기상에 관련된 데이터가 제공된다. 하지만 아직 검증이 많이 이루어지지 못하였다. 그래서 천리안 위성 데이터인 지표면 온도자료를 이용하여 천리안 위성의 효율성에 대해서 알아보고자 하며, 기존의 검증이 많이 이루어진 MODIS의 데이터와의 상관성을 분석하고 지상과의 관계를 검증 및 비교하여 천리안 위성의 활용성에 대해서 알아보려고 한다.