• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권3호
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• pp.209-215
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• 2011

A new iterative algorithm is developed to estimate LIDAR ratio for a thin cirrus cloud over an aerosol layer. First, the thin cirrus cloud is screened out and replaced by a modeled LIDAR signal and the extinction coefficients of the aerosol layer are derived using the Fernald backward method. These aerosol coefficients are referred as the "actual values". Second, the original LIDAR signal which includes the thin cirrus cloud is also inverted by the Fernald backward method down to the aerosol layer but using different LIDAR ratio for the thin cirrus cloud. Depending on the different assumptions about the LIDAR ratio of the thin cirrus cloud, different sets of aerosol extinction can be derived. The "actual values" which are found in the first step can be used to constrain this iterative progress and the correct LIDAR ratio of the thin cirrus cloud can be found. The detailed description of this method and retrieval examples are given in the paper. The cases compared with other methods are presented and the statistical result is also shown and agrees well with other studies.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.283-284
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• 2003

Cirrus cloud는 항상 지구대기의 20%정도를 덮고 있으며, 지구 복사수지와 기후변화에 영향을 미치며 그들의 미세물리학적이고 광학적인 특성에 따라 대기온도의 상승이나 냉각효과를 나타낸다. 일반적으로 적도지방에서는 가열효과를 지니고 중위도지방에서는 냉각효과를 지닌다(F.Nicolas et al, 1997). 이러한 중요성으로 외국에서는 Cirrus cloud에 대한 많은 연구(K. Sassen et al, 2001, C. M. R. Platt et al, 1998)가 이루어졌으나 국내에서는 관측 대상의 시간적ㆍ공간적 제약으로 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. (중략)

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.959-961
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• 2003

Cirrus clouds observation was conducted using a lidar system in order to measure their height, thickness and optical depth at Kwangju (35$^{\circ}$10'N, 126$^{\circ}$53'), Korea in winter, December 2002, and spring March and April 2003. Cirrus clouds at high altitude can be distinguished from atmospheric aerosols location by high depolarization ratio and high altitude. Cirrus clouds were observed at 5${\sim}$12km altitudes with a high depolarization ratio from 0.2 to 0.5. Optical depth of cirrus clouds had varied from 0.28 to 1.81. Radiative effect of observed cirrus cloud on climate system was estimated to be negative net flux from ?0.24 to ?31.04 W/m$^{2}$.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.444-450
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• 2010

The traditional approach to inverting aerosol extinction makes use of the assumption of a constant LIDAR ratio in the entire Mie-LIDAR signal profile using the Fernald method. For the large uncertainty in the cloud optical depth caused by the assumed constant LIDAR ratio, an not negligible error of the retrieved aerosol extinction below the cloud will be caused in the backward integration of the Fernald method. A new algorithm to determine aerosol extinction below a cirrus cloud from Mie-LIDAR signals, based on a new cloud boundary detection method and a Mie-LIDAR signal modification method, combined with the backward integration of the Fernald method is developed. The result shows that the cloud boundary detection method is reliable, and the aerosol extinction below the cirrus cloud found by inverting from the modified signal is more efficacious than the one from the measured signal including the cloud-layer. The error due to modification is less than 10% taken in our present example.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.565-578
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• 1997

구름의 생성 원인은 상승기류에 의한 단열 냉각인데 이에는 대류에 의한 상승기류와 전선에 동반되는 상승기류가 있고 또 복사냉각과 한냉공기와 온난공기의 혼합 등이 있다. 이러한 구름의 생성원인에 따라 대기 중에 떠 있는 구름은 고도와 모양이 다양하다. 구름모양은 L. Howard가 1803년에 제창한 것에 기초를 두고 분류되어 있으며, 분류의 기본은 가늘고 긴 섬유모양의 구름, 층모양의 구름, 뭉게뭉게 쌓인 구름의 3가지 형태로 크게 구분되고, 고도와 형태에 따라 다시 10 류(類)로 세분되어진다. 대부분이 유형은 구름의 외관상 특징이나 대류의 강도와 같은 구조상의 차이에 따라 종(種)별로 더욱더 세분된다. 때로는 구름은 어떤 모양의 모체의 그 일부가 전혀 별개의 유형으로 발생하거나 모체 전체가 별개의 유형으로 변화하는데 이 경우에는 원래 유형의 구름을 어미 구름이라고 한다. 우리나라에서는 층적운, 고층운, 권운의 구름들이 자주 나타난다. 일반적으로 고층운, 층운, 층적운과 같은 층운형에서 비나 눈이 내리고, 적운형인 고적운, 적운, 적란운에서는 소나기, 우박이 내리거나 모체 전체가 별개의 유형으로 변화하는데 이 경우에는 원래 유형의 구름을 어미 구름이라고 한다. 우리나라에서는 층적운, 고층운, 권운의 구름들이 자주 나타난다. 일반적으로 고층운, 층운, 층적운과 같은 층운형에서 비나 눈이 내리고, 적운형인 고적운, 적운, 적란운에서는 소나기, 우박의 강수현상이 있다.

• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.9-16
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• 2015

얼음 구름과 에어로의 후방산란 특성을 측정할 수 있는 타원 편광라이다를 구성하고 이를 이용하여 에어로졸과 얼음 구름의 특성을 측정하였다. 규격화된 전체 후방산란 뮬러 행렬을 구하기 위하여 3 개의 광학계(${\lambda}/4$ 파장판, ${\lambda}/2$ 파장판, 그리고 빈 공간)로 구성된 조사 광학계와 같은 구조로 된 수신광학계를 통하여 총 9 개의 라이다 시스템을 구축하였다. 구축된 광학계의 체계적 오차를 구하기 위하여 에어로졸의 농도가 낮은 높은 고도의 9 개의 라이다 신호를 이용하였다. 9 개의 라이다 신호를 이용하여 5 개의 광학계 설치 오차(offset angle)와 무질서하게 배열된 에어로졸에 대한 뮬러 메트릭스 요소(2 개)를 찾아내었다. 광학장치를 검정한 후 얼음구름과 에어로졸에서 NBSPM (Normalized Backscattering Phase Matrix)를 구하였으며, 그 결과 에어로졸의 경우 입자의 방향성과 관계되는 NBSPM 의 비대각 행렬이 얼음 구름의 그것보다 작음을 알 수 있었다. 그리고 권운의 경우에도 NBSPM 의 비대각 행렬이 변하는 기상 조건에 따라 달라지는 것을 볼 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제11권1호
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• pp.31-45
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• 1995

The values of brightness temperature difference (BTD) between 11um and 12um infrared channels may reflect amounts of low-level water vapor and cloud types due to the different absorptivity for water vapor between two channels. A simple method of classifying cloud types at night was proposed. Two-dimensional histograms of brightness temperature of the 11um channel and the BTD between the split window data over subareas around characteristic clouds such as Cb(cumulonimbus), Ci(cirrus), and Sc(stratocumulus) was constructed. Cb, Ci and Sc can be classified by seleting appropriate thresholds in the two-dimensional histograms. And we can see amounts of low-level water vapor in clear area as well as cloud types in cloudy area in the BTD image. The map of cloud types and low-level water vapor generated by this method was compared with 850hPa and 1000hPa relative humidity(%) of numerical analysis data and nephanalysis chart. The comparisons showed reasonable agreement.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.621-635
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• 1998

한반도에서 비씨뿌리기에 의한 인공증우 가능성을 강우량 관측자료, 운량, 위성자료 및 상층관측자료로부터 조사하였다. 안동지역의 일 강수강도는 약 2.7mm/day, 1회 강수강도는 11 mm/day로 가장 작은 값을 보였다. 그러나 인공강우에 적합한 구름(운정온도가 -10'~-30')의 출현일은 1연에 130일로서 큰 값을 나타냈다. 이 지역에서 출현 운형은 층적운(Sc)이 가장 많았고, 다음으로 권운(Cirrus)및 고층운(Altostratus)였다. 상기 결과로 이 지역에서 비씨뿌리기의 적절한 전략이 세원진다면 인공증우의 가능성은 높을 것으로 추정된다. 상승응결고도(LCL)및 대류응결고도(CCL)은 계절에 따른 변화가 적었으며, 각각 100-950 hPa 및 450-500 hPa 고도에서 가장 큰 빈도를 나타내엇다. 여름철에 적운의 고도는 높으나 많은 수증기량을 함유하고 있는 반면 겨울철은 그 반대의 현상이 나타나 계절별 비씨뿌리기 방법의 차이가 있어야 함을 보여주었다.

• 대기
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• 제20권4호
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• pp.427-436
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• 2010

The single-scattering optical properties of ice crystals in cirrus clouds by the aircraft measurement data were investigated, and the radiative equilibrium temperatures and radiative fluxes were calculated and analyzed by radiative convective model with the variations of ice crystal habits and sizes in cirrus clouds. The homogeneous cloud is assumed to be in the layer 200~260 hPa with an ice crystal content of $10gm^{-2}$ for the flux calculation. The profiles of temperature, humidity, and ozone typical of mid-latitude summer are used. The surface albedo is assumed to be 0.2 for all spectral bands and the cosine of solar zenith angles is 0.5. The result of radiative equilibrium temperature at surface was less than surface temperature of the standard atmosphere data in case of smaller effective ice crystal size and larger optical thickness. The column, aggregation and plate in 6 ice crystal habits were the most effective in positive greenhouse effect and bullet-4 was the worst in it. At the surface, the maximum difference of equilibrium temperature by 6 kinds of ice crystal habits were about 3~15 K with 30 sample aircraft measurement data.

• 대기
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• 제17권2호
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• pp.125-133
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• 2007

Cloud amount calculation algorithm was developed using MTSAT-1R satellite data. The cloud amount is retrieved at 5 km ${\times}$ 5 km over the Korean Peninsula and adjacent sea area. The algorithm consists of three steps that are cloud detection, cloud type classification, and cloud amount calculation. At the first step, dynamic thresholds method was applied for detecting cloud pixels. For using objective thresholds in the algorithm, sensitivity test was performed for TBB and Albedo variation with temporal and spatial change. Detected cloud cover was classified into 3 cloud types (low-level cloud, cirrus or uncertain cloud, and cumulonimbus type high-level cloud) in second step. Finally, cloud amount was calculated by the integration method of the steradian angle of each cloud pixel over $3^{\circ}$ elevation. Calculated cloud amount was compared with measured cloud amount with eye at surface observatory for the validation. Bias, RMSE, and correlation coefficient were 0.4, 1.8, and 0.8, respectively. Validation results indicated that calculated cloud amount was a little higher than measured cloud amount but correlation was considerably high. Since calculated cloud amount has 5km ${\times}$ 5km resolution over Korean Peninsula and adjacent sea area, the satellite-driven cloud amount could show the possibility which overcomes the temporal and spatial limitation of measured cloud amount with eye at surface observatory.