• 한국지구과학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.533-548
• /
• 2003

지표 및 연직기상자료를 이용하여 포항지역 주변의 겨울철 탁월풍 현상을 살펴보고 이 현상을 분석하기 위해 RAMS를 이용한 수치모의를 수행하였다. 조사결과, 상층대기에서는 서풍을 보였으나 지표부근에서는 남서풍이 탁월하였다. RAMS를 이용하여 겨울철 풍계를 살펴본 결과, 이러한 겨울철 탁월풍 현상은 해안선의 형태와 낮은 구릉지, 그리고 바다와 육지의 분포 등의 지형적 특징에 의해 크게 영향을 받는 것으로 분석되었다. 이상의 모형결과의 정확성을 살펴보기 위해 일 중 지속적인 남서풍이 관측되었던 날들의 풍속, 기온, 풍향을 대상으로 관측값과 모형결과값을 비교하였다. 일반적으로 기상관측망은 공간적으로 조밀하지 못하기 때문에 국지순환계의 특징을 자세히 살펴보기가 쉽지 않다. 하지만 이러한 공간적 고분해능을 만족하는 수치모형을 이용한다면 더욱 정확한 결과를 제공받을 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.703-714
• /
• 2010

In this study, we analyzed the impact of orographic and thermal forcing on the atmospheric flow field over the urban metropolitan areas on urban artificial buildings and future development plan. Several numerical experiments have been undertaken in order to clarify the impacts of the future development plan on urban area by analyzing practical urban ground conditions, we revealed that there were large differences in the meteorological differences in each case. The prognostic meteorological fields over complex areas of Seoul, Korea are generated by the PSU/NCAR mesoscale model(MM5). we carried out a comparative examination on the meteorological fields of topography and land-use that had building information and future development plan. A higher wind speed at daytimes tends to be forecasted when using new topography and land use data that have a high resolution with an appropriate limitation to the mixing height and the nocturnal boundary layer(NCB). During nighttime periods, since radiation cooling development is stronger after development plan, the decreased wind speed is often generated.

• Wind and Structures
• /
• 제15권4호
• /
• pp.313-329
• /
• 2012

There have existed for a number of years good practice guidelines for the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the field of wind engineering. As part of those guidelines, details are given for the size of flow domain that should be used around a building of height, H. For low-rise buildings, the domain sizes produced by following the guidelines are reasonable and produce results that are largely free from blockage effects. However, when high-rise or tall buildings are considered, the domain size based solely on the building height produces very large domains. A large domain, in most cases, leads to a large cell count, with many of the cells in the grid being used up in regions far from the building/wake region. This paper challenges this domain size guidance by looking at the effects of changing the domain size around a tall building. The RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model is used in a series of steady-state solutions where the only parameter varied is the domain size, with the mesh resolution in the building/wake region left unchanged. Comparisons between the velocity fields in the near-field of the building and pressure coefficients on the building are used to inform the assessment. The findings of the work for this case suggest that a domain of approximately 10% the volume of that suggested by the existing guidelines could be used with a loss in accuracy of less than 10%.

• 대기
• /
• 제32권2호
• /
• pp.163-178
• /
• 2022

This study aims to evaluate the accuracy of retrieved horizontal winds with different quality control methods from three Doppler lidars deployed over the complex terrain during the PyeongChang 2018 Olympic and Paralympic games. To retrieve the accurate wind profile, this study also proposes two quality control methods to distinguish between meteorological signals and noises in the Doppler velocity field, which can be broadly applied to different Doppler lidars. We evaluated the accuracy of retrieved winds with the wind measurements from the nearby or collocated rawinsondes. The retrieved wind speed and direction show a good agreement with rawinsonde with a correlation coefficient larger than 0.9. This study minimized the sampling error in the wind evaluation and estimation, and found that the accuracy of retrieved winds can reach ~0.6 m s^-1 and 3° in the quasi-homogeneous wind condition. We expect that the retrieved horizontal winds can be used in the high-resolution analysis of the horizontal winds and provide an accurate wind profile for model evaluation or data assimilation purposes.

• 대기
• /
• 제30권4호
• /
• pp.347-360
• /
• 2020

The automatic algorithm optimized for the Korean Peninsula was developed to detect and track the center of typhoon based on a geometrical method using high-resolution retrieved WISSDOM (WInd Syntheses System using DOppler Measurements) wind and reflectivity data. This algorithm analyzes the center of typhoon by detecting the geometric circular structure of the typhoon's eye in radar reflectivity and vorticity 2D field data. For optimizing the algorithm, the main factors of the algorithm were selected and the optimal thresholds were determined through sensitivity experiments for each factor. The center of typhoon was detected for 5 typhoon cases that approached or landed on Korean Peninsula. The performance was verified by comparing and analyzing from the best track of Korea Meteorological Administration (KMA). The detection rate for vorticity use was 15% higher on average than that for reflectivity use. The detection rate for vorticity use was up to 90% for DIANMU case in 2010. The difference between the detected locations and best tracks of KMA was 0.2° on average when using reflectivity and vorticity. After the optimization, the detection rate was improved overall, especially the detection rate more increased when using reflectivity than using vorticity. And the difference of location was reduced to 0.18° on average, increasing the accuracy.

• 한국지구과학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.66-77
• /
• 2005

한반도 남서해안에 위치한 흑산도 고층관측이 2003년 6월 1일부터 실시되고 있다. 이러한 흑산도 관측자료에 의한 수치예보개선효과를 보기 위하여 광주의 관측자료와 비교 분석하였다. 분석에는 MM5를 기본으로 제작한 호남지방 고밀도 예측시스템을 이용하였다. 먼저 지표면 마찰과 현열플러스의 차이에 의하여 광주와 흑산도의 바람장과 온도장은 다르게 나타났으며, 광주와 흑산도의 자료를 모두 동화시킨 수치예측 바람장과 기상장이 관측과 제일 잘 일치하였다. 강수면에서 비록 강수량은 과소평가를 하고 있으나, 강수시간과 강수구역은 흑산도자료를 포함하여 자료동화를 시킨 경우 관측과 유사하게 나타났다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.502-517
• /
• 2019

지구온난화와 급속한 기후 변화는 북서 태평양 내 태풍의 특성에 오랫동안 영향을 미쳤고, 이로 인해 한반도 연안에서 치명적인 재해가 증가하고 있다. 마이크로파 센서의 일종인 Synthetic Aperature Radar (SAR)는 위성 광학 및 적외선 센서로는 바람을 구할 수 없는, 흐린 대기 조건인 태풍 주위에서 고해상도 바람장을 생산할 수 있다. SAR 자료로부터 해상풍을 산출하기 위한 Geophysical Model Functions (GMFs)에는 풍향 입력이 필수적이며, 이는 태풍 중심을 정확히 추정하는 것에 기반해야 한다. 본 연구는 태풍 중심 탐지 방법의 문제점을 개선하고 이를 해상풍 산출에 반영하기 위하여, Sentinel-1A 영상을 이용해 태풍 중심을 추정하였다. 그 결과는 한국 및 일본 기상청이 제공한 태풍 경로자료와 비교하여 검증하였고, Himawari-8 위성의 적외 영상도 활용하여 검증하였다. 태풍의 초기 중심 위치는 VH 편파를 이용해 설정하여 오차의 발생 가능성을 줄였다. 탐지된 중심은 한국 및 일본 기상청에서 제공하는 4개 태풍의 경로 자료와 평균 23.76 km의 차이를 보였다. Himawari-8 위성에서 추정된 태풍 중심에 비교했을 때 결과는 육지 근처에 위치하면서 58.73 km의 큰 차이를 보인 한 태풍을 제외하고는 평균 11.80 km의 공간 변이를 보였다. 이는 고해상도 SAR 영상이 태풍 중심을 추정하고 태풍 주위 해상풍 산출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1037-1044
• /
• 2020

윈드프로파일러(RWP, radar wind profiler)는 기상 상태와 관계없이 시공간 분해능이 높은 바람장 자료를 제공하며 생산된 바람의 정확도나 품질에 대한 검증이 필수적이다. 기존 정확도 검증 방식은 레윈존데와의 동시 관측을 통해 윈드프로파일러에서 생성된 바람 벡터를 기준 자료로 활용하는 것이다. 본 연구에서는 평균 모멘트 자료로부터 스펙트럼과 원시 시계열 자료를 시뮬레이션하는 알고리즘을 통해 윈드프로파일러의 신호처리 알고리즘을 단계별로 검증하는 방안을 제시하고, LAP-3000의 원시 자료와의 비교를 통해 해당 알고리즘의 가능성을 확인하였다. 기상 신호의 밀도 함수를 모멘트값을 인자로 하는 왜곡된 정규 분포의 밀도 함수로 가정하여 생성하였고, 난수를 통해 시뮬레이션 스펙트럼을 생성하였다. 또한, 난수 위상과 역 이산푸리에 변환으로 간섭 평균된 시뮬레이션 원시 시계열 자료를 생성하고 최종적으로 디리클레 분포(Dirichlet distribution)를 통해 간섭 평균 전 단계의 원시 시계열 자료를 생성하였다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.246-260
• /
• 2014

90m 고해상도 SRTM 지형자료를 장착한 WRF 수치모형을 이용하여 광릉 활엽수림 KoFlux 타워(GDK)와 침엽수림 KoFlux 타워(GCK)가 위치한 계곡 및 주변에서의 국지 대기순환을 식생-대기 이산화탄소 순환 및 미기상학적 관점에서 연구하였다. 지표 부근 온도와 바람에 대하여 모형과 관측 결과를 비교함으로써 모형의 전반적인 성능을 평가하였고, 연구 지역에 국지순환이 발생한 맑은 날(Case I)과 흐린 날(Case II) 사례를 선정하여 수치모의를 수행하고 그 결과를 정성적으로 분석하였다. 관측된 바람장은 GDK와 GCK 간에, 또 Case I과 Case II 간에 주간 및 야간 국지풍의 시작, 종료, 지속시간, 강도 등에 차이를 보였다. 모형의 수치모의 결과들은 광릉 KoFlux 타워 관측으로부터 그 가능성이 제기된 관측지 계곡의 배수류가 실제로 존재함을 증거하였다. 전반적으로 모형이 모의한 바람장은 아침의 배수류-사면활승풍 전이와 저녁의 사면활승풍 역전 등을 포함하여 계곡 및 주변에서 관측된 국지풍의 일변화를 현실적으로 모사하였다. 또한 국지풍 간 상호작용의 복잡성도 지시하였는데, 가령 주간에 광릉 관측지 계곡 내부의 서풍은 반드시 산풍인 것은 아니었으며, 종종 약한 종관규모 바람 또는 서쪽에서 불어온 해풍과 같은 보다 큰 규모의 중규모 바람 등 다른 풍계와 결합이 되어 있었다. 광릉 생태계의 에너지, 물질, 정보 흐름의 시공간적 변동을 입체적으로 이해하는데 있어서 이러한 고해상도 국지순환 수치모의 결과는 상당히 유용한 것으로 판단되며, 구축된 국지모의 시스템을 지속적으로 개선하는 노력이 향후 뒤따라야 할 것이다. 아울러, 다른 농림생태계 관측지도 모의 영역에 포함시켜 모형 결과의 활용도를 넓힐 필요가 있다.

• Wind and Structures
• /
• 제35권6호
• /
• pp.405-418
• /
• 2022

The aerodynamic behaviour of a CRH high-speed train under three infrastructure scenarios (flat ground, embankment, and viaduct) in the presence of a crosswind was simulated using a 1/8th scaled train model with three cars and the IDDES framework. The time-averaged and instantaneous flow field around the model were examined. The employed numerical algorithm was verified through a wind tunnel test, and the grid and timestep resolution analyses were conducted to ensure the reliability of the data. It was noted that the flow around the rail line was different under different infrastructure scenarios, especially in the case of the embankment, which degraded the aerodynamic performance of the train under the crosswind. The flow around the train on the flat ground and viaduct was different, although the aerodynamic performance of the train was similar in both cases. Moreover, the viaduct accidents were noted to have the most critical consequences, thereby requiring the most attention. The aerodynamic performance of the train on the windward track of the embankment under the crosswind was worse than that of the train on the leeward track. But for the other two infrastructure scenarios, the aerodynamic performance of the train on the windward track is relatively dangerous, which is mainly caused by the head car. These observations suggest that the aerodynamic behaviour of the train on an embankment under a crosswind must be carefully considered and that certain wind protection measures must be adopted around rail lines in windy areas.