• Title/Summary/Keyword: 증발산

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Spatial Estimation of Satellite-based Evapotranspiration by Energy Balance (에너지 수지에 의한 인공위성 데이터 기반 공간 증발산량 산정)

  • Hwang, Kyo-Taek;Choi, Min-Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1585-1590
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    • 2010
  • 토양으로부터 발생하는 증발과 식물에서 일어나는 증산을 모두 포함하는 증발산은 일반적으로 연구된 물리식과 경험식 등을 이용하여 산정하고 lysimeter 실측 자료를 이용하여 지역 특성에 맞게 검증하는 방법을쓰고 있다. 하지만 이와 같은 방법은 어느 한 점에만 국한되어 적용되기 때문에 공간적인 제약이 있으며 외부환경의 영향을 크게 받는 증발산의 특성상 이를 일반화하는 데에도 어려움이 따른다. 따라서 이러한 점들을 보완하고 해결하기 위해 원격탐사 (Remote Sensing)를 이용하여 넓은 지역에 분포되어 있는 증발산량을 공간적으로 산정하고자 한다. 증발산량은 크게 물수지, 에너지수지 방법을 이용하여 구할 수 있으며, 본 연구에서는 에너지수지 방법을 기반으로 한 원격 이미지 처리 모형을 이용하여 에너지 수지식의 각 항을 이루는 순복사 에너지, 토양열 플럭스, 현열 플럭스와 함께 증발산을 나타내는 잠열 플럭스를 통합적으로 처리하여 산정, 이를 지도로 나타내고 기본적인 통계분석을 실시하였다. 작성된 지도는 유역 내 토지 피복, 식생 분포, 고도 등 외부 인자들의 변화에 따라 증발산량이 공간적으로 어떻게 변화하는지를 알아볼 때 유용하게 쓰일 것이며, 다른 증발산 지도와의 비교를 통해 연구지역에서의 시간 변동성을 파악하는 데에도 도움이 될 것이다.

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Understory Evapotranspiration Measured by Eddy-Covariance in Gwangneung Deciduous and Coniferous Forests (광릉 활엽수림과 침엽수림에서 에디공분산으로 관측한 하부 군락의 증발산)

  • Kang, Min-Seok;Kwon, Hyo-Jung;Lim, Jong-Hwan;Kim, Joon
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.11 no.4
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    • pp.233-246
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    • 2009
  • The partitioning of evapotranspiration (ET) into evaporation (E) and transpiration (T) is critical in understanding the water cycle and the couplings between the cycles of energy, water, and carbon. In forests, the total ET measured above the canopy consists of T from both overstory and understory vegetation, and E from soil and the intercepted precipitation. To quantify their relative contributions, we have measured ET from the floors of deciduous and coniferous forests in Gwangneung using eddy covariance technique from 1 June 2008 to 31 May 2009. Due to smaller eddies that contribute to turbulent transfer near the ground, we performed a spectrum analysis and found that the errors associated with sensor separation were <10%. The annual sum of the understory ET was 59 mm (16% of total ET) in the deciduous forest and 43 mm (~7%) in the coniferous forest. Overall, the understory ET was not negligible except during the summer season when the plant area index was near its maximum. In both forest canopies, the decoupling factor ($\Omega$) was about ~0.15, indicating that the understory ET was controlled mainly by vapor pressure deficit and soil moisture content. The differences in the understory ET between the two forest canopies were due to different environmental conditions within the canopies, particularly the contrasting air humidity and soil water content. The non-negligible understory ET in the Gwangneung forests suggests that the dual source or multi-level models are required for the interpretation and modeling of surface exchange of mass and energy in these forests.

Methods of estimating improved fusion evapotranspiration using Triple Collocation method (Triple Collocation 방법을 이용한 개선된 융합증발산 산정 방법 제시)

  • Baik, Jongjin;Choi, Minha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.315-315
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    • 2019
  • 증산과 증발의 합으로 나타내지는 증발산은 지구내에서의 수문 순환에 영향을 미치는 중요한 인자로써, 지표와 대기의 에너지 교환을 담당하고 있다. 정확한 관측을 위해서 오래전부터 증발산에 대해서 관측하기 위하여 직접관측 방법들인 증발산계를 이용한 관측방법, 에디 공분산 방법을 이용한 플럭스타워 관측 방법 등을 사용하였으며, 물리 및 경험적인 방법인 Penman (1948), Monteith (1965) 방법, PT (Priestley and Taylor, 1972) 방법 등을 이용함으로써 증발산과 관계를 가진 수문기상인자를 이용함으로써 증발산에 대해서 추정하여 왔다. 대부분 지상 관측에 의존하기 때문에 시공간적인 값의 표현이 어렵다는 문제를 가지고 있으며, 관측 장비의 관리 및 유지비용이 증대로 인하여 조밀한 관측망을 구축하기 어렵다. 이러한 단점을 개선하고자 인공위성 및 재분석 자료를 활용하여 여러 경험식을 통해서 증발산 자료가 제공되고 있다. 그러나 이러한 자료들의 문제점은 각기 다른 경험식 및 다른 입력자료를 제공하고 있을 뿐만 아니라, 자료별 지역별 정확성이 차이가 발생한다. 따라서, 최근 연구에서는 지점자료와 인공위성 자료 및 재분석 자료를 모두 사용함으로써 수문기상인자를 개선하고자 하는 연구가 진행되어왔으며, 정확성 또한 개선된 것을 확인 할 수 있다. 그러나, 이러한 방법들의 가장 큰 문제점은 관측 자료가 필수적으로 필요하다는 것에 있다. 대부분의 나라나 지역에서는 조밀한 구축망을 구축하기 어렵기 때문에 실질적으로 적용하기가 어렵다는데 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 지점자료가 필요없는 융합방법을 triple collocation 방법을 이용함으로써 제안하고자 한다.

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Effect of Photoperiod on the Evapotranspiration and Graft-taking of Grafted Seedlings (접목묘의 증발산과 활착에 미치는 광주기의 영향)

  • 김용현;박현수
    • Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.23-26
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    • 2000
  • 인공광하에서 접목묘의 활착을 촉진시키려면 접목묘에 대한 최적 활착조건이 제시되어야 하나, 이에 관한 연구는 최근에 이루어지고 있다. 접목묘의 활착 단계에서 접수의 위조를 방지하면서 활착율을 높이려면, 접목 직후 접목묘로부터의 증발산을 억제하는 것이 요구된다. 이 가운데 기온, 상대습도, 기류속도, 광환경의 제어가 가능한 폐쇄형 활착실과 접목묘의 증발산속도 계측 시스템이 개발되었으며(Kim, 2000a; Kim과 Park, 2000a), 접목묘의 증발산과 활착 특성에 미치는 기온, 상대습도 및 광항성유효광량자속의 효과가 보고되었다(Kim, 2000b; Kim과 Park, 2000a) (중략)

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Development of Evapotranspiration Models and Domestic Research (증발산 모형의 발전 및 국내 연구)

  • Sungshin Yoon;Chulsang Yoo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.25 no.1
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    • pp.48-63
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    • 2023
  • Research on the method of calculating and estimating evapotranspiration has been steadily conducted. Various models have been developed according to different backgrounds, and each of these models has different characteristics such as required input data. Therefore, this study introduces the theoretical background and characteristics of evapotranspiration models and the development process of domestic research on evapotranspiration by era. First, the origin and theoretical background of the potential evapotranspiration models are summarized in addition to classifying them by input data. Then, the characteristics of the actual evapotranspiration estimation methods are summarized. Additionally, methods based on observation and methods using the rainfall-runoff models are summarized.

Drought Characterization Using a Generalized Complementary Principle of Evapotranspiration (증발산 상호보완이론을 이용한 실제증발산기반 가뭄해석)

  • Chun, Jong Ahn;Kim, Daeha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.380-380
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    • 2019
  • 본 연구에서는 일반 상호보완이론(Generalized Complementary Relationship, GCR)을 활용하여 실제증발산량을 추정하고, 추정한 실제증발산량기반 가뭄지수로부터 미국 전역에 대한 가뭄을 해석하는 것이다. 월강수량, 최고 최저기온, 이슬점온도 등의 필요한 기상자료는 Parameter-elevation Relationships on Independent Slopes Model(PRISM)으로부터 수집하였으며, 1981년부터 2015년까지 총 35년의 미국 전역에 대한 실제증발산량을 추정하였다. 대상지역의 유역평균 강수량과 유출량의 차(P-Q)와 North American Land Data Assimilation System(NLDAS-2) Noah 지표모형(Land surface models)으로 산정한 실제증발산량과 비교 검증하였다. GCR로부터 증발산 부족량(ET Deficit, ETD)을 산정하고 이를 표준정규화하여 미국 전역에 대해 Standardized Evapotranspiration Deficit Index(SEDI)를 산정하였다. 본 연구로부터 GCR 기반 실제증발산량은 P-Q의 값과 상관계수가 0.94로 매우 높은 상관성을 보였으며, NLDAS-2 Noah모형의 실제증발산량보다 다소 크게 추정하는 경향을 보였다. SEDI와 Standard Precipitation Index(SPI)의 상관성은 지속시간이 클수록 더 크게 나타났다. 증발산 상호보완이론활용 실제증발산기반 SEDI이 강수자료를 사용하지 않고서도 적절한 가뭄해석에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

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유역일증발산 추정모형 개발

  • Kim, Nam-Won;Kim, Seung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1991.07a
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    • pp.102-113
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    • 1991
  • 한정된 수자원을 관리하기 위한 물관리시스템을 구축운영하는데 수문학적 물손실의 관점에서 증발산은 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 이러한 증발산이 실제 유역에서 변화하는 것을 일별로 추정하기 위해서 유역일증발산 모형을 개발하여 실제증발산을 추정하였다. 실제증발산은 잠재증발산을 먼저 산정하고 이를 이용하여 강우차단에 의한 증발, 토양증발, 지표하 증산으로 나누어 추정하였다. 잠재증발산 추정방법은 토양-식생-대기의 관계를 정교히 모식할 수 있는 Penman-Monteith 방법을 채택하였고, 강우차단에 의한 증발은 Bultot와 Dupriez가 제안한 모형을, 토양증발은 Ritchie가 제시한 모형을 채택하였다. 증산은 토양층을 상부·하부층으로 나누어 상부층증산과 하부층 증산으로 분리 추정하였으며, 증발산과 토양수분의 관계는 Thornthwait-Mather의 관계를 이용하여 추정하였다. 이 모형의 타당성을 임업연구원에서 운영하고 있는 2개의 시험유역을 대상으로 검토하였다. 그결과 실제일증발산을 년단위로 계산한 실제증발산값은 물수지 개념에 의한 실제증발산결과와 비교할 때 약 8~30% 오차를 수반하고 있었다. 이러한 결과는 모형의 실제유역의 적용에 있어서 입력되는 여러 매개변수가 가정에 의해 결정된 것이기 때문일 것이라고 판단된다.

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Estimation of Satellite-based Spatial Evapotranspiration and Validation of Fluxtower Measurements by Eddy Covariance Method (인공위성 데이터 기반의 공간 증발산 산정 및 에디 공분산 기법에 의한 플럭스 타워 자료 검증)

  • Sur, Chan-Yang;Han, Seung-Jae;Lee, Jung-Hoon;Choi, Min-Ha
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.28 no.4
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    • pp.435-448
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    • 2012
  • Evapotranspiration (ET) including evaporation from a land surface and transpiration from photosynthesis of vegetation is a sensitive hydrological factor with outer circumstances. Though both direct measurements with an evaporation pan and a lysimeter, and empirical methods using eddy covariance technique and the Bowen ratio have been widely used to observe ET accurately, they have a limitation that the observation can stand for the exact site, not for an area. In this study, remote sensing technique is adopted to compensate the limitation of ground observation using the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) multispectral sensor mounted on Terra satellite. We improved to evapotranspiration model based on remote sensing (Mu et al., 2007) and estimated Penman-Monteith evapotranspiration considering regional characteristics of Korea that was using only MODIS product. We validated evapotranspiration of Sulma (SMK)/Cheongmi (CFK) flux tower observation and calculation. The results showed high correlation coefficient as 0.69 and 0.74.

Characterization of Local Evapotranspiration Based on the Seasonal and Hydrometeorological Conditions (계절과 수문기상학적 조건에 따른 지역 증발산의 특성화)

  • Rim, Chang-Soo;Lee, Jong-Tae;Yoon, Sei-Uei
    • Water for future
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    • v.29 no.2
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    • pp.235-247
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    • 1996
  • Meteorological and soil water content data measured from semiarid watersheds of Lucky Hills and Kendall during the summer rainy and winter periods were used to study the interrelationships between the controlling variables of the evapotranspiration, and to evaluate the effects of variables on daily actual evapotranspiration (ET) estimation. Simple and multiple linear regression (MLR) analyses were employed to evaluate the order of importance of the meteorological and soil water factors involved. The information gained was used for MLR model development. Theavailable energy and vapor pressure deficit were found to be the important variables to estimate actual ET (AET) for both periods and at both watersheds. Therefore, the important variables of evapotranspiration process in these semiarid watersheds appear to be simply the components of energy term in available energy and aerodynamic term in vapor pressure deficit of Penman potential evapotranspiration (PET) equation.

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Evapotranspiration Measurements using an Eddy Covariance Technique in a Mixed Forest and a rice paddy in Korea (에디 공분산으로 관측된 혼효림과 논에서의 증발산)

  • Kwon, Hyou-Jung;Kang, Min-Seok;Kim, Joon;Lee, Jung-Hoon;Jung, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.565-570
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    • 2010
  • Evapotranspriation (ET) was measured by eddy covariance method in two key ecosystems in Korea: the Seolmacheon site (a mixed forest in a complex terrain, SMK) and the Cheongmicheon site (a homogeneous rice paddy, CRK). By using the multi-year observations (SMK: Sep. 2007 - Dec. 2009, CRK: Aug. 2008 - Dec. 2009), we quantified ET and analyzed its temporal variations and control mechanisms based on the radiatively coupled combination equation. During the study period, the accumulated precipitation was about 3213 mm for the SMK site, of which about 30% (i.e., 990 mm), returned to the atmosphere as ET. At the CRK site from Jan. - Dec., 2009, the annual ET was 553 mm, which was about 40% of the annual rainfall (of 1401 mm). Both sites showed a characteristic seasonality with mid-season depression in ET that are associated with the reduced amount of available energy during the monsoon season. The decoupling parameter (${\Omega}^*$), which indicates the measure of interaction between vegetation and the atmosphere, averaged about 0.4 for the SMK site and the CRK site during the growing season. The ET from both sites was more influenced by air saturation deficit and surface conductance than available energy.

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