• 제목/요약/키워드: Global oscillation

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GloSea5 모형의 성층권 예측성 검증 (Assessment of Stratospheric Prediction Skill of the GloSea5 Hindcast Experiment)

  • 정명일;손석우;임유나;송강현;원덕진;강현석
    • 대기
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    • 제26권1호
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    • pp.203-214
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    • 2016
  • This study explores the 6-month lead prediction skill of stratospheric temperature and circulations in the Global Seasonal forecasting model version 5 (GloSea5) hindcast experiment over the period of 1996~2009. Both the tropical and extratropical circulations are considered by analyzing the Quasi-Biennial Oscillation (QBO) and Northern Hemisphere Polar Vortex (NHPV). Their prediction skills are quantitatively evaluated by computing the Anomaly Correlation Coefficient (ACC) and Mean Squared Skill Score (MSSS), and compared with those of El Nino-Southern Oscillation (ENSO) and Arctic Oscillation (AO). Stratospheric temperature is generally better predicted than tropospheric temperature. Such improved prediction skill, however, rapidly disappears in a month, and a reliable prediction skill is observed only in the tropics, indicating a higher prediction skill in the tropics than in the extratropics. Consistent with this finding, QBO is well predicted more than 6 months in advance. Its prediction skill is significant in all seasons although a relatively low prediction skill appears in the spring when QBO phase transition often takes place. This seasonality is qualitatively similar to the spring barrier of ENSO prediction skill. In contrast, NHPV exhibits no prediction skill beyond one month as in AO prediction skill. In terms of MSSS, both QBO and NHPV are better predicted than their counterparts in the troposphere, i.e., ENSO and AO, indicating that the GloSea5 has a higher prediction skill in the stratosphere than in the troposphere.

여름철 북극 진동과 한반도 폭염의 관련성 (The Relationship between the Arctic Oscillation and Heatwaves on the Korean Peninsula)

  • 김정훈;노엘;김맹기
    • 한국제4기학회지
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    • 제33권1_2호
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    • pp.25-35
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    • 2021
  • In this study, we identified characteristics of heatwaves on the Korean Peninsula and related atmospheric circulation patterns using data on the daily maximum temperature (TMX) and reanalysis data for the past 42 years (1979-2020) and analyzed their connection to the Arctic oscillation (AO). The heatwave on the Korean Peninsula showed to be stronger and more frequent in the 2000s. The recent strong and frequent heatwaves on the Korean Peninsula are mainly affected by abnormal high-pressure over the Korean Peninsula on the middle/upper-level atmosphere and the strengthening of the North Pacific high pressure. Interestingly, composite difference of sea level pressure showed very similar results to the positive AO pattern. The correlation coefficients between the summertime AO and the TMX and HWD of the Korean Peninsula were 0.407 and 0.437, respectively, which showed a statistical significance in 1%, and showed a clear relationship with the abnormal high-pressure over the Korean Peninsula and the strengthening of the North Pacific high pressure. In addition, in the positive AO phase, the TMX and HWD of the Korean peninsula were approximately 30.1 ℃ and 14.6 days, which were about 1.2 ℃ and 8.8 days higher than in the negative AO phase, respectively. As a result of the 15-year moving average correlation analysis, the relationship between the heatwave and AO on the Korean Peninsula has increased significantly since 2003, and the linear relationship between them has become more apparent. Moreover, after the 2000s, when the relationship developed, AO had more strongly induced the atmospheric circulation pattern to be more favorable to the occurrence of heatwaves in the Korean Peninsula. This study implies that understanding the AO, which is the large-scale variability in the Northern Hemisphere, and the Arctic-mid latitude teleconnection, can improve the performance of global climate models and help predict the seasonality of the summer heatwave on the Korean Peninsula.

대류권-성층권 평균자오면순환의 장기변동 (Long-term Variations of Troposphere-Stratosphere Mean Meridional Circulation)

  • 설동일
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.415-422
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    • 2001
  • 대류권과 성층권의 대기대순환에 관한 연구는 전지구 규모의 기후변동에 대한 인간활동의 영향을 이해하는 데에 있어서 매우 중요하다. 최근, 상부대류권과 성층권의 대기대순환에 있어서의 일년주기의 존재가 많은 연구에 의하여 보고되어졌다. 이 연구에서는 10년간(1985년 12월${\sim}$1995년 11월)의 자료에 대하여, 변형오일러평균방정식계의 운동방정식과 연속방정식을 이용하여 잔차평균자오면순환을 구하고, 그 순환과 100hPa면을 가로지르는 질량 플럭스들의 장기변동을 조사한다. 그 장기변동을 정량적으로 파악하기 위하여 중회귀통계모델을 사용한다. 특히, 이 연구에서는 이상기상과 전지구 규모의 기후변동의 원인으로서 알려진 엘니뇨현상과 관련한 대류권과 성층권의 평균자오면순환에 초점을 맞춘다. 연구의 결과는, 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 엘니뇨현상과 준2년주기진동의 동풍 위상 동안에 강화되어지고, 라니냐현상과 준2년주기진동의 서풍 위상 동안에 약화되어진다는 사실을 보인다. 그리고, 1991년 6월에 있었던 피나투보 화산 폭발의 신호가 얻어진다. 그 화산 폭발 때문에 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 급격히 강화되어진다.

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계면 흡착에 의한 InAs/GaSb 초격자의 응력변조 효과 (Effects of Interface Soaking on Strain Modulation in InAs/GaSb Strained-Layer Superlattices)

  • 신현욱;최정우;김준오;이상준;김창수;노삼규
    • 한국진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.35-41
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    • 2011
  • 본 연구에서는 InAs/GaSb 응력초격자(SLS)의 계면 흡착(soaking)에 의한 응력변조 효과를 X선회절(XRD)을 통하여 분석하였다. As과 Sb 흡착에 의하여 유도된 응력의 변화는 XRD 곡선의 기판피크과 0차 위성피크 사이의 분리각으로부터 조사하였으며, As/InAs 흡착은 약간의 GaAs-like 계면층을 유발하는 반면, Sb/GaSb 흡착은 InSb-like 계면상을 유도하는 것으로 분석되었다. Pendellosung 간섭진동의 Fourier 변환 곡선을 이용하여, [InAs/GaSb]-SLS 성장에서 결정성이 가장 우수한 최적 As/InAs와 Sb/GaSb의 흡착시간은 각각 2 sec와 10 sec임을 밝혔다. InAs${\rightarrow}$GaSb 계면에 As과 Sb를 동시에 흡착시킨 SLS에서 XRD 위성피크가 2개로 분할되는 특이한 쌍정현상이 관측되었는데, 이것은 계면에서 In${\leftrightarrow}$Ga 및 Sb${\leftrightarrow}$As 상호혼합에 의한 InSbAs와 GaAsSb의 2종의 결정상이 공존함으로써 발생한 현상으로 추정된다.

대향류 확산화염에서 에지화염이 화염소화에 미치는 영향 (Effect of Outer Edge Flame on Flame Extinction in Counterflow Diffusion Flames)

  • 정용호;박대근;박정;윤진한;권오붕;길상인
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.181-188
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    • 2012
  • 대향류확산화염의 화염소화에 있어서 에지화염 역할에 관한 실험적 연구가 진행되었다. 속도비, 버너직경, 그리고 버너간격을 변화시키며 수행된 실험에서 전체신장률에 따른 화염소화 임계질소몰분율의 그래프는 c-커브 형태로 나타났다. 고신장률화염에서는 화염소화 임계질소몰분율의 그래프가 하나의 곡선으로 일치하였으며, 화염이 일차원의 응답특성을 갖는 것을 확인하였다. 화염 소화는 바깥 에지화염이 반경방향으로의 진동 후에 화염 중심으로 수축하며 소화하는 영역, 진동 없이 화염중심으로 수축하며 소화하는 영역, 그리고 바깥 에지부분의 수축과 진동 없이 화염중심에 화염 구멍이 생기며 소화하는 영역으로 세 가지 모드로 나타났다. 화염 표면온도 측정과 에너지 방정식의 각항을 수치해석 한 결과를 토대로 에지화염부분에서의 반경방향 전도 열손실이 에지화염의 불안정을 야기한다는 것과 전도를 통한 열 공급뿐만 아니라 대류를 통한 열 공급도 바깥 에지화염의 안정화에 기여한다는 것을 보였다. 그리고 반경방향의 전도열손실이 수축하며 소화하는 메커니즘의 지배적인 역할을 함을 보였다.

1981-2020년 기간 동아시아 지역 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화 특성 (Variability and Changes of Wildfire Potential over East Asia from 1981 to 2020)

  • 이준이;이두영
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.30-40
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    • 2022
  • 전 세계 곳곳에서 산발적이고 불규칙적으로 발생하는 산불은 가연성 식생 지역에서 주요한 자연 변동성의 일환이면서 전 지구 탄소 순환에 중요한 역할을 하고, 공공 비상사태를 야기하는 심각한 자연재해이다. 산불 배출량, 연소 면적 및 산불기상지수를 활용한 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 연구가 전 세계 많은 지역에서 활발히 진행되고 있지만 동아시아 지역에 대한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구는 1981년부터 2020년까지 지난 40년 기간 동안 산불기상지수 자료를 분석해 동아시아 지역 산불 위험도의 변동성 및 장기 변화 특성을 조사하였다. 동아시아 지역 산불 위험도의 첫 번째 주요 변동 모드는 전체 변동성의 29%를 설명하며, 대부분 지역에서 산불 발생 위험이 증가하고 있음을 나타낸다. 지구온난화 및 해양의 수 십년 주기 변동성과 연계되어 지표 기온이 상승하고 있는 것이 주요 원인이며, 이는 토양 수분의 상승 경향에 의해 그 효과가 다소 상쇄되고 있다. 두 번째 변동 모드는 엘니뇨-남방진동과 연계된 경년 변동성을 반영하며 전체 변동성의 17%를 설명한다. 엘니뇨(라니냐) 시기 동아시아 지역 강수량의 증가(감소)는 토양 수분을 증가(감소)시키며, 이에 따라 산불 위험이 감소(증가)하게 된다. 이는 지표 기온 상승(하강)에 의해 그 효과가 다소 상쇄된다. 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 이해와 예측을 증진하는 것은 그에 따른 피해를 저감하고 대비책을 마련하는 데 기여할 것이다.

Normalized Cross-Correlations of Solar Cycle and Physical Characteristics of Cloud

  • Chang, Heon-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제36권4호
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    • pp.225-234
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    • 2019
  • We explore the associations between the total sunspot area, solar north-south asymmetry, and Southern Oscillation Index and the physical characteristics of clouds by calculating normalized cross-correlations, motivated by the idea that the galactic cosmic ray influx modulated by solar activity may cause changes in cloud coverage, and in turn the Earth's climate. Unlike previous studies based on the relative difference, we have employed cloud data as a whole time-series without detrending. We found that the coverage of high-level and low-level cloud is at a maximum when the solar north-south asymmetry is close to the minimum, and one or two years after the solar north-south asymmetry is at a maximum, respectively. The global surface air temperature is at a maximum five years after the solar north-south asymmetry is at a maximum, and the optical depth is at a minimum when the solar north-south asymmetry is at a maximum. We also found that during the descending period of solar activity, the coverage of low-level cloud is at a maximum, and global surface air temperature and cloud optical depth are at a minimum, and that the total column water vapor is at a maximum one or two years after the solar maximum.

상호작용하는 메탄-수소 예혼합 대향류화염에 관한 연구 (A Study on Interacting $CH_4$-Air and $H_2/N_2$-Air Premixed Counterflow Flames)

  • 문창우;박정;권오붕;배대석;김정수
    • 한국연소학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-42
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    • 2010
  • Using a counterflow burner, downstream interactions between $CH_4$-air and $H_2/N_2$-Air premixed flames with various equivalence ratios has been experimentally investigated. Flame stability maps on triple and twin flames are provided in terms of global strain rate and equivalence ratio. Lean and rich flammable limits are examined for methane/air and hydrogen/nitrogen/air mixtures over the entire range of mixture concentrations in the interacting flames. Results show that these flammable limits can be significantly modified in the presence of interaction such that mixture conditions beyond the flammability limit can be still burn if it is supported by stronger flame. The experiment also discusses various oscillatory instabilities in a stability map.

Duffing 시스템의 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 (Design of Switching-Type Fuzzy-Model-Based Controller for the Duffing System)

  • 김주원;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.15-17
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    • 2001
  • This paper deals with a design problem of a switching-type fuzzy-model-based controller for a nonlinear system. Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model and duffing forced-oscillation system are employed in designing the switching-type fuzzy controller. Finally, we analyze the stability of the global system controlled by the proposed controller.

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직사각형 평판의 비선형 진동의 광역분기해석 (GLOBAL BIFURCATION ANALYSIS OF NON-LINEAR OSCILLATION OF A RECTANGULAR PLATE)

  • SEO IL CHANG;JAE-WON LEE;JIN-KWEN CHOI
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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    • pp.65-72
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    • 2001
  • 직사각형 평판이 수직방향으로 조화가진력을 받을 때 그 변위가 큰 경우 두 개의 모드 간의 비선형적 상호작용에 대한 연구이다. 폰 칼만 운동방정식에서 유도된 두 개의 상미분 방정식으로부터 수차에 걸친 좌표변환을 거쳐 자유진동의 경우 정지해와 주기해를 구한다. 말굽형태의 분기 현상이 일어날 수 있는 조건을 호모클리닉 또는 헤테로클리닉 궤적의 유무로부터 결정한다. 혼돈 현상의 발생조건을 구하기 위해 멜니코프 방법이 적용되어질 수 있는 형태로 변환하여 광역섭동법의 수학적 결과를 직접적으로 적용할 수 있는 형태로 변환한다.

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