A Photochemical-Trajectory model was used to understand the production of ozone in the atmospheric boundary layer. This model was composed of the trajectory and the photochemical models. To calculate trajectories of air parcels, winds were obtained from the three-dimensional nonhydrostatic mesoscale model (PSU/NCAR MM5V2), and the results were interpolated into constant height surfaces. Numerical integration in the trajectory model was performed by the Runge-Kutta method. The photochemical model consisted of chemical reactions and photodissociation processes. Chemical equations were integrated by the semi-implicit Bulirsch-Stoer method. We performed our experiments from 21 July to 23 July 1994 during the summer time for Seoul area. During the time of maximum ozone concentration in Seoul, four trajectories of air parcels which traveled from Inchon to Seoul were selected. Ozone concentrations estimated by two models are compared with observed one in Seoul area and the photochemical-trajectory model is better fitted than pure photochemical model. During the selected period, high ozone concentrations in Seoul area were more influenced by transferred pollutants from Inchon than emitted pollutants in Seoul.
본 연구에서는 중규모 해양모형을 이용하여 주어진 한반도 주변 대기경계조건에 대한 해양모형의 반응을 연구하였다. 연구는 크게 스핀업(spin-up) 실험과 재현(reproduction) 실험으로 나뉘는데, 스핀업 실험은 해양모형을 스핀업시켜 기후학적 월평균 해양상태로 유도하는 실험으로 월평균 대기상태를 경계조건으로 하여 해양모형을 장기적분하였다. 재현 실험은 1980년${\sim}$1998년 동안(19년)의 한반도 주변 해역의 해양변동을 재현하고자 한 실험으로 이를 위하여 스핀업 마지막 해의 해양상태를 모형의 초기상태로 하고 그 기간 동안의 월평균 기상 자료를 경계조건으로 해양모형에 적용하여 19년간 적분하였다. 스핀업 실험에서 모형은 동해지역에서의 동한 해류의 이안, 극전선대(polar front)형성 그리고 소규모 에디들에 의한 냉수대의 형성과 황해지역에서의 연안역과 중앙부 사이에 남북으로 형성되는 수온전선 대 그리고 역풍류(Upwind Current)의 변화에 기인한 순환 구조의 계절적인 변동 등 한반도 주변해역에서 나타나는 특징적인 순환들을 잘 모사하였다. 또한 1982${\sim}$98년까지에 대한 재현 실험에서는 주어진 대기 경계조건에 따른 해면온도의 변동성과 기간동안 약 0.5$^{\circ}$C의 해면온도 아노말리의 상승을 관측과 유사하게 모사하였다. 따라서 실험은 모형이 주어진 경계조건에 대하여 해양의 평균적인 상태 뿐만 아니라 변동성도 잘 모사하고 있음을 보여주었다.
본 연구는 복잡한 산악지형에서 바람장 변화를 해석하고, 산불발생시 확산방향을 예측하여 산불방지 전략에 활용하기 위해서 수행되었다. 연구 대상지는 2000년 4월 7일 산불이 발생하여 10일간 진행되었던 삼척지역을 대상으로 하였다. 삼척 산불피해지는 복잡한 산악구조를 가지고 있는데 먼저 중규모 기상 모델인 WRF를 사용하여 대상지에 설치한 AWS(4 지점)의 관측결과와 비교하였다. WRF 모의 결과, 4개 지점의 풍속은 AWS 관측지점의 풍속에 비해 5~8m/s(200% 과대평가) 강하였으며, 관측된 풍향은 지점마다 다양하게 나타난 것에 비해 모의된 풍향은 모든 지점에서 서풍계열로 나타났다. 결과적으로 WRF와 같은 중규모 기상모델은 복잡한 산악지형에서의 바람장 변화를 잘 모의하지 못하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미기상 대기유동장 수치모형인 ENVI-met 프로그램을 이용하여 지표면 높이에서 삼척 LTER 지역의 국지규모 바람장을 모의하였다. 지형효과에 의한 모델의 민감도를 위해 다양한 초기 조건(기류, 온 습도, 대기난류, 토양 및 식생 모형)들을 고려하여 분석하였다. ENVI-met 모의결과, 풍속은 실측과 비교할 때 약 70%의 정확도를 보였으며, 풍향은 계곡부와 능선부에서 지형효과로 인한 변화를 잘 반영하였다. 향후 ENVI-met은 산불확산예측 및 산불방지전략 수립을 위해 미기상 대기유동장 수치모형을 이용하여 산악지역의 미기상 해석에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
This paper describes the development of a fiber reinforced concrete (FRC) unit cell for analyzing concrete structures by executing a multiscale analysis procedure using the theory of homogenization. This was achieved through solving a periodic unit cell problem of the material in order to evaluate its macroscopic properties. Our research describes the creation of an FRC unit cell through the use of concrete paste generic information e.g. the percentage of aggregates, their distribution, and the percentage of fibers in the concrete. The algorithm presented manipulates the percentage and distribution of these aggregates along with fiber weight to create a finite element unit cell model of the FRC which can be used in a multiscale analysis of concrete structures.
The purpose of this case study is to determine the possibility of Numerical Forecasting of sea fog at West Sea in spring time. For practical method of analyzing the data collected from 24th to 26th March 2003, Numerical Weather Prediction model MM5(Mesoscale Model Version 5) and synoptic field study using synoptic chart, upper level chart, and sea surface temperature were employed. The results of synoptic field analysis summarized that sea fog at West sea in spring is intensified by the inflow of the warm flow from west or southwest, low sea surface temperature to increase the temperature difference between air and sea surface, and inversion layer to disturb the disperse. It appears that the possibility of sea fog forecasting by MM5, in view of the result that the MM5 output is similar to the synoptic fields analysis.
Land-sea breeze over Pusan district is investigated by performing the numerical simplations with orography on a two-dimensional mesoscale model. The model results show that the sea breeze strengthens and begins to move inland at 1000LST. The strongest sea breeze is occurred at 1500LST and begins to weak at 1700 LST. After 2400LST a weaker land breeze compared with the sea breeze develops. The observed datas and the simulated land-sea breeze is not coinsidented exactly at the event day(1983. 9. 19.) . But simulated land-sea breeze is corresponded of synoptic characteris- tics that was studied previously.
Land-sea breeze over Pusan district is investigated by performing the numerical simplations with orography on a two-dimensional mesoscale model. The model results show that the sea breeze strengthens and begins to move inland at 1000LST. The strongest sea breeze is occurred at 1500LST and begins to weak at 1700 LST. After 2400LST a weaker land breeze compared with the sea breeze develops. The observed datas and the simulated land-sea breeze is not coinsidented exactly at the event day(1983. 9. 19.) . But simulated land-sea breeze is corresponded of synoptic characteris- tics that was studied previously.
북서태평양의 해수순환을 원시방정식 수처모형을 이용하여 재현하여 알라스카 만에서 관측된 해수순환의 경년변화에 대한 설명을 시도하였다. 모형 결과에 의하면 알라스카 gyre의 계절적 위치 변동은 없으며, 관측된 경년변화는 중규모 와류가 역학심도 계산에 영향을 미친 결과로 보인다. 이러한 중규모 와류는 수온 염분 관측, 부표추적 실험, 그리고 인공위성에 의한 해수면 관측에서도 관측되었다.
Experimental mass transfer data, which were obtained for the $CO_2$-water slug flows in vertical tubes with 2, 5, and 8mm diameters, were analyzed in comparison with the penetration theory. It was found that a penetration model with molecular diffusion coefficient cannot predict the experimental data accurately. An effective diffusion coefficient, which considers enhancement effect of interfacial waves, was suggested to improve prediction. Another empirical factor was also suggested to consider the effect of non-uniform interface velocity. A modified penetration model was found to be capable of predicting the experimental data reasonably well.
보수성 포장재가 지표면 열수지와 중규모 순환장에 미치는 영향을 파악하기 위하여 수치실험과 야외 관측을 실시하였다. 수치실험에 이용된 모형은 LCM(Local Circulation Model)이며, 야외 관측은 대기가 안정되어 날씨가 맑은 2007년 7월 19일 실시되었다. 야외 관측실험에서 보수성 포장재 지표면 온도의 최대치는 1430 LST에서 $41.2^{\circ}C$이고, 보수성 재료가 도포되어 있지 않은 일반 아스팔트보다 $16.1^{\circ}C$ 낮게 관측되었다. 수치실험에서는 증발효율 0.3을 가정한 case BET03에서 관측과 가장 유사한 값을 나타내었다. 이때 현열과 잠열플럭스는 각각 227 와 229 $W/m^2$이다. 수치실험 결과, 보수성 포장재는 낮은 지표면 온도, 혼합고와 관련된 잠열플럭스를 높이는 경향이 나타난다. 보수성 포장재에 의한 잠열플럭스의 불연속은 교외풍과 같은 중규모 순환장의 발달을 강화시키는 역할을 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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