• 제목/요약/키워드: Atmospheric aerosol

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ATMOSPHERIC AEROSOL DETECTION AND ITS REMOVEAL FOR SATELLITE DATA

  • Lee, Dong-Ha;Lee, Kwon-Ho;Kim, Young-Joon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.598-601
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    • 2006
  • Satellite imagery may contain large regions covered with atmospheric aerosol. A high-resolution satellite imagery affected by non-homogenous aerosol cover should be processed for land cover study and perform the radiometric calibration that will allow its future application for Korea Multi-Purpose Satellite (KOMPSAT) data. In this study, aerosol signal was separated from high resolution satellite data based on the reflectance separation method. Since aerosol removal has a good sensitivity over bright surface such as man-made targets, aerosol optical thickness (AOT) retrieval algorithm could be used. AOT retrieval using Look-up table (LUT) approach for utilizing the transformed image to radiometrically compensate visible band imagery is processed and tested in the correction of satellite scenery. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), EO-1/HYPERION data have been used for aerosol correction and AOT retrieval with different spatial resolution. Results show that an application of the aerosol detection for HYPERION data yields successive aerosol separation from imagery and AOT maps are consistent with MODIS AOT map.

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Atmospheric Aerosol Detection And Its Removal for Satellite Data

  • Lee, Dong-Ha;Lee, Kwon-Ho;Kim, Young-Joan
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.379-383
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    • 2006
  • Satellite imagery may contain large regions covered with atmospheric aerosol. A highresolution satellite imagery affected by non-homogenous aerosol cover should be processed for land cover study and perform the radiometric calibration that will allow its future application for Korea Multi-Purpose Satellite (KOMPSAT) data. In this study, aerosol signal was separated from high resolution satellite data based on the reflectance separation method. Since aerosol removal has a good sensitivity over bright surface such as man-made targets, aerosol optical thickness (AOT) retrieval algorithm could be used. AOT retrieval using Look-up table (LUT) approach for utilizing the transformed image to radiometrically compensate visible band imagery is processed and tested in the correction of satellite scenery. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), EO-l/HYPERION data have been used for aerosol correction and AOT retrieval with different spatial resolution. Results show that an application of the aerosol detection for HYPERION data yields successive aerosol separation from imagery and AOT maps are consistent with MODIS AOT map.

GOCI 자료를 이용한 서울 지역 고농도 미세먼지와 옅은 황사 시 에어로졸 광학적 특성 분석 (Analysis of Aerosol Optical Properties for High Particulate Matters and Light Asian Dust in Seoul Using GOCI)

  • 김덕래;최원준;최명제;김지영;조아라;김상균;김준;문경정
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.233-240
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    • 2017
  • To distinguish between high particulate matter (HPM) and light Asian dust (LAD) events, aerosol optical properties from GOCI were investigated in Seoul from 2014 to 2016. The poor air quality case caused by fine atmospheric particulate matter (i.e., 80<$PM_{10}$<$400{\mu}g/m^3$) is clearly separated from the case of heavy Asian dust that generally shows the $PM_{10}$ concentration more than $400{\mu}g/m^3$. In this study, we have found eight cases for the poor air quality and divided them into the two events(i.e., HPM and LAD). In case of aerosol optical depth (AOD), there was no big difference between two events. However, Angstrom exponent (AE) for HPM events was greater than 1, while that for LAD events less than 1. As a result of comparing aerosol type, non-absorbing fine mode aerosols were dominant for HPM events, but coarse and absorbing coarse mode aerosols for LAD events. Therefore, AE and aerosol type from GOCI can be used to distinguish between two events effectively.

천리안위성 기상 탑재체의 가시 채널 관측을 이용한 지표면 반사도 산출 - 배경광학두께 보정의 효과 분석 - (Estimation of Surface Reflectance by Utilizing Single Visible Reflectance from COMS Meteorological Imager - Analysis of BAOD correction effect -)

  • 김미진;김준;윤종민
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.627-639
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    • 2014
  • 인공위성의 가시 영역 관측으로부터 에어로솔의 정량적인 정보를 산출하는데 있어, 지표면 반사도의 보정은 매우 중요한 역할을 한다. 이에 본 연구에서는 두 가지 방법을 이용하여 천리안위성의 기상탑재체로부터 관측된 가시채널의 반사도로부터 지표면 반사도를 산출하고, 상호 비교 하여 정확도를 검증하고자 하였다. 첫 번째 방법은 최소 반사도법으로, 동일한 화소에서 일정 기간 동안 관측된 반사도 중 최소값이 에어로솔에 의한 영향 없이 지표반사에 의한 영향만을 포함한다는 가정을 기반으로, 대기산란 효과를 보정하여 지표면 반사도를 산출하는 방법이다. 두 번째 방법은 미리 알고 있는 에어로솔 정보를 고려하여 대기-에어로솔 효과를 보정함으로써 지표면 반사도를 얻는 것으로 본 연구에서 대기 보정법 이라 칭한다. 두 번째 방법을 적용하기 위해서는 정확한 에어로솔 정보가 요구되므로, 에어로솔 광학두께의 오차범위가 0.01 (${\geq}440nm$) 이내인 것으로 알려진 AERONET의 산출물을 이용하였다. 본 연구의 주요 목적은 최소 반사도법을 통하여 산출되는 지표면 반사도가 어느 정도의 정확도를 가지는지를 파악하는데 있어, 대기 보정법을 통하여 산출되는 값을 기준 값으로 두고 비교 분석을 수행하였다. 또한, 대기 중 존재하는 배경광학두께가 최소 반사도법의 정확도에 미치는 영향을 분석해보고자 하였다. 서울 지역에서 2012년 봄철 기간(3월 ~ 5월)동안 AERONET 관측지점에서 산출된 결과를 분석 한 결과, 대기 보정법을 통해 산출된 지표면 반사도의 평균이 0.108로 나타났고, 배경광학두께에 대한 고려 없이 최소 반사도법을 통하여 산출된 지표면 반사도는 그에 비해 약 0.012 높은 값을 보였다. 한 편 배경광학두께를 고려하였을 경우 그 차이는 0.010으로 감소하여, 정확도 향상에 기여하였음을 확인하였다.

THE APPLICATION OF THE TOMS AEROSOLS RETRIEVAL ALGORITHM TO GLI MEASUREMENTS

  • Lee Hyun Jin;Kim Jae Hwan;Fukushima Hajime;Ha Kyung-Ja
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.381-384
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    • 2005
  • We have applied the TOMS aerosols retrieval algorithm to GLI measurements. TOMS has utilized the aerosol index, which is a measure of the change in spectral contrast due to the wavelength-dependent effects of aerosols. We have retrieved the GLI aerosol index, which is made by the pair of 380/400nm, 380/412nm, 380/460nm, and 412/460nm. We have found that the biomass burning aerosols represent the absorbing aerosols. In addition, the pair of 380/460nm has shown the best signal for detecting aerosols in Principal Component Analysis(PCA) and comparison of aerosol optical thickness from AERONET data. The theoretical aerosol index is also shown the best signal in the pair of 380/460nm.

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환원기화 원자 흡광광도법에 의한 대기분진중의 총 셀렌의 정량 (Hydride Generation-Atomic Absorption Spectrophotometric Determination of Total Selenium in Atmospheric Particulate)

  • 이용근;최건형;이동수;황규자
    • 한국대기환경학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.147-154
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    • 1990
  • A sensitive method for the determination of total selenium in aerosol particles is described. The method involves dissolution of aerosol particles by $HNO_3-HClO_4$ mixed acids, pre-reduction of Se (VI) to Se (IV) by boiling hydrochloric acid, and hydride generation followed by atomic absorption detection. Dissolved Se (IV) in 4M hydrochloric acid is reacted with $NaBH_4$ to form $H_2Se$, which is subsequently collected in an U-tube cooled in liquid nitrogen. Upon the completion of $H_2Se$ generation, the collected $H_2Se$ is rapidly vaporized into a quartz cuvette burner by removing the U-tube from liquid nitrogen, atomized, and then detected by an atomic absorption spectrophotometer. The absolute sensitivity of the method is 0.49 ng/0.0044 Abs. The accuracy of the method evaluated by analyzing standard reference materials for urban aerosol is better than 10%. Analytical results for urban and rural aerosol particles are reported.

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동북아시아 지역에서 MODIS와 MI에 의한 에어로졸 광학두께 비교 (Comparison of Aerosol Optical Thicknesses by MODIS and MI in Northeast Asia)

  • 김은규;이규태;정명재
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.607-615
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    • 2017
  • 본 연구에서는 동북아시아($15{\sim}55^{\circ}E$, $90{\sim}150^{\circ}N$) 영역에 대하여 극궤도 위성 Terra와 Aqua에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) 센서와 우리나라 정지궤도 위성인 통신해양기상위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS)에 탑재된 Meteorological Imager (MI) 센서에 의한 에어로졸 광학두께(AOT) 산출 결과와 지상의 Aerosol Robotic Network (AERONET) 관측 자료를 비교 분석하였다. 그 결과 MODIS와 MI에 의한 에어로졸 광학두께는 해양에서 비교적 잘 일치하였으나 구름 가장자리와 육지에서는 두 센서의 에어로졸 광학두께 차이가 크게 나타났다. 그 이유로서 MODIS는 가시 채널과 적외 채널을 혼용하는 반면 MI는 오직 가시채널 만 사용하기 때문에 구름 가장자리의 옅은 구름을 에어로졸로 인식할 수 있고 육지에서는 지표면 특성에 따라 MODIS와 MI에 의한 에어로졸 광학두께 산출 차이가 발생된다. 따라서 MI 에어로졸 광학두께는 구름 가장자리와 지표면 특성의 영향을 주는 지표면 반사도의 정확성 개선을 통해 에어로졸 광학두께 산출 결과를 개선할 수 있다고 사료된다.

ECMWF/MACC와 OPAC자료를 이용한 시너지 에어로솔 모델 산출 (Derivation of Synergistic Aerosol Model by Using the ECMWF/MACC and OPAC)

  • 이권호;이규태;문관호;김정호;정경진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_1호
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    • pp.857-868
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    • 2018
  • 특정 지점에서 대기 에어러솔의 미세물리적 특성과 시공간적 분포는 에어로솔 입자의 광학특성을 파악하기 위한 중요한 변수이다. 이러한 에어러솔의 광학특성값에 대한 정확한 산출은 복사전달 모의 과정에서 정확한 값을 제공함으로 중요한 역할을 가지게 된다. 따라서 본 연구는 사용자가 요구하는 시공간적 조건에서 정확한 에어로솔 모델을 산출하기 위한 방법으로서 재분석 자료와 광학 특성 데이터 베이스를 이용한 시너지 에어로솔 모델을 산출하는 방법을 제시하였다. 제안된 시너지 에어로솔 모델은 에어로솔의 주요 성분별 광학두께(Aerosol Optical Depth; AOD)값에 의하여 가중치가 적용된 혼합 에어러솔 형태의 광학 모델을 산출하기 위함이며, $40{\mu}m$까지의 파장영역에서 광학특성값을 제공한다. 주요 에어로솔 이벤트 사례에 대하여, 시너지적 에어러솔 모델(Synergy Aerosol Model; SAM)은 기존의 복사전달 모델에서 사용되고 있는 표준 에어러솔 모델과는 차별적인 결과를 보여주었으며, 지상관측 Aerosol Robotic Network(AERONET) inversion 산출물과의 비교를 통하여 오차범위 내의 정량적인 결과를 가지고 있는 것을 보였다. 따라서, 복사전달 모의에 있어 시너지 에어로솔 모델의 사용은 실제 대기 중 에어러솔에 의한 영향을 정량적으로 평가하는데 도움을 줄 수 있을 것이며, 개선된 복사 모의 결과를 얻을 수 있을 것이다.

Aerosol Wall Loss in Teflon Film Chambers Filled with Ambient Air

  • Lee Seung-Bok;Bae Gwi-Nam;Moon Kil-Choo
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제20권E1호
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    • pp.35-41
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    • 2004
  • Aerosol wall loss is an important factor affecting smog chamber experiments, especially with chambers made of Teflon film. In this work, the aerosol wall loss was investigated in 2.5 and $5.8-m^3$ cubic-shaped Teflon film chambers filled with ambient air. The natural change in the particle size distribution was measured using a scanning mobility particle sizer in a dark environment. The rate of aerosol wall loss was obtained from the deposition theory suggested by Crump and Seinfeld (1981). The measured rates of aero-sol wall loss were In a good agreement with the theoretical and experimental values given by McMurry and Rader (1985), implying that the electrostatic effect enhances particle deposition on the chamber wall. The significance of aerosol wall loss correction was demonstrated with the photochemical reaction experiments using the ambient air.

대기 대순환 모형을 이용한 에어로졸의 복사 강제 추정 (Estimation of Aerosol Radiative Forcing by AGCM)

  • 홍성철;정일웅;김형진;이규태;이재범
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.623-631
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    • 2008
  • Many recent studies have concentrated upon the radiative effects of atmospheric aerosols. Though their scattering and absorption of radiation, aerosols can also induce some other important environment effects. In this study, new radiation code and aerosol data within Atmosphere General Circulation Model (AGCM) is used to assess the aerosol radiative forcing and to analyze relative climate effects. The new Kangnung National University AGCM Stratospheric-15 (KNU AGCM ST15) was integrated by using two sets of radiative effect of aerosols: CTRL as not a radiative effect of aerosols and AERO as a radiative effect of aerosols. Two cases show the difference of net shortwave radiation budget at top-of-atmosphere (TOA) is found to be about $-3.4Wm^{-2}$, at the surface (SFC) is about $-5.6Wm^{-2}$. Consequently the mean atmospheric absorption due to aerosol layer in global is about $2.2Wm^{-2}$. This result confirms the existence of a negative forcing due to the direct effect of aerosols at the surface and TOA in global annual mean. In addition, it is found that cooling over at the surface air temperature due to radiative effect of aerosols is about $0.17^{\circ}C$. It is estimated that radiative forcing of the net upward longwave radiation taken as the indirect effect of aerosol is much smaller than that of the direct effect as there is about $0.2Wm^{-2}$ of positive forcing both at TOA and at SFC. From this study, It made an accurate estimation of considering effect of aerosols that is negative effect. This may slow the rate of projected global warming during the $21^{st}$ century.