• 한국지구과학회지
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• 제30권5호
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• pp.630-645
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• 2009

The tropopause fold event that took place on January 1, 1997 over mid-region on the Korean Peninsula is examined by means of a numerical simulation based on a Mesoscale Model (MM5). The purpose of this paper is to investigate the effects of moisture in reinforcing a tropopause fold linked to an explosive cyclone. Two types of simulations were carried out; 1) simulations for moist conditions in which full physical and dynamic processes are considered and 2) simulations for dry conditions in which cumulus parameterization and cloud microphysics process are excluded. The results of the moist condition simulations demonstrate that the intensity of the central pressure of the cyclone was overestimated compared with the observed values and that the location of the center and the pressure deepening rates (-17 hPa/12 hr) complied with the observed values. The potential vorticity (PV) anomaly on the isentropic surface at 305 K continued to move in a southeast direction on January 1, 1997 and thus created a single tube of tropopause fold covering the northern and the middle area of the Korean Peninsula and reaching the ground surface at 0300 UTC and 0600 UTC. The results of the dry condition simulations show that the tropopause descended to 500 and 670 hPa in 0300 and 0600 UTC, respectively at the same location for the moist condition simulation; however, there was no deep tropopause fold observed. A comparison of the simulated data between the moist and the dry conditions suggests that a deep tropopause fold should happen when there is sufficient moist in the atmosphere and significantly large PV in the lower atmosphere pulls down the upper atmosphere rather than when the tropopause descends itself due to dynamic causes. Thus, it is estimated that moisture in the atmosphere should have played a crucial role in a deep tropopause fold process.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5B호
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• pp.267-272
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• 2012

기후변화로 증가하는 홍수피해를 대처하기 위해 여러 예측 방법들이 개발되고 있다. 홍수예측의 가장 핵심 요소는 홍수예측을 위한 수문모델의 입력자료로 사용하는 강우에 대한 정확하고 신속한 예측이다. 기존의 레이더 강우를 이용한 Nowcasting 보다 더 많은 대응시간을 확보할 수 있는 중소규모의 기후모델인 WRF(Weather Research Forecast)-ARW(Advanced Research WRF)를 소개하고, 이를 한반도 중부지방의 청미천 지역에 적용하려 한다. WRF-ARW의 적용기간은 2006년 7월 11일부터 7월 23일까지이며 이 결과를 청미천 유역에 있는 강우 관측소들(생극, 삼죽, 설성)의 실제 강우관측소의 관측 값과의 비교에 의해 이 강우 사상에 대해 Thomson scheme(미세물리)와 Kain-Frisch scheme(적운형 매개변수)의 조합이 청미천유역에서 가장 적합한 기후물리 조합이며 Mean Absolute Relative Error를 통해 세 개의 강우관측지점이 0.45 이상의 값을 나타내었다.

• 대기
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• 제23권3호
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• pp.321-329
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• 2013

This study examines the effect of aerosols on the vertical invigoration of continental stratiform clouds, using a dataset of Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Intensive Operational Period (IOP, March 2000) at the Southern Great Plains (SGP) site. To provide further support to our observation-based findings, the weather research and forecasting (WRF) sensitivity simulations with changing cloud condensation nuclei (CCN) concentrations have been carried out for the golden episode over SGP. First, cross correlation between observed aerosol scattering coefficient and cloud liquid water path (LWP) with a 160-minutes lag is the highest of r = 0.83 for the selected episode, which may be attributable to cloud vertical invigoration induced by an increase in aerosol loading. Modeled cloud fractions in a control run are well matched with the observation in the perspective of cloud morphology and lasting period. It is also found through a simple sensitivity with a change in CCN that aerosol invigoration (AIV) effect on stratiform cloud organization is attributable to a change in the cloud microphysics as well as dynamics such as the corresponding modification of cloud number concentrations, drop size, and latent heating rate, etc. This study suggests a possible cloud vertical invigoration even in the continental stratiform clouds due to aerosol enhancement in spite of a limited analysis based on a few observed continental cloud cases.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권2호
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• pp.71-80
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• 2019

Daily ahead forecast is necessary for the electricity balance between load and supply due to the variability renewable energy. Numerical weather prediction is usually employed to produce the solar irradiance as well as electric power forecast for more than 12 hours forecast horizon. UM-LDAPS model is the numerical weather prediction operated by Korea Meteorological Administration and it generates the 36 hours forecast of hourly total irradiance 4 times a day. This study attempts to evaluate the model performance against the in situ measurements at 37 ground stations from January to May, 2013. Relative mean bias error, mean absolute error and root mean square error of hourly total irradiance are averaged over all ground stations as being 8.2%, 21.2% and 29.6%, respectively. The behavior of mean bias error appears to be different; positively largest in Chupoongnyeong station but negatively largest in Daegu station. The distinct contrast might be attributed to the limitation of microphysics parameterization for thick and thin clouds in the model.

• 대기
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• 제30권4호
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• pp.421-437
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• 2020

The effects of the terminal fall velocity-diameter relationship for raindrops, which is prescribed based on the measurement, on the simulated surface precipitation over Korea during summer season were investigated in our study. Two rainfall cases, 1-month summer precipitation and mesoscale rainfall, have been simulated using the Weather Research and Forecasting (WRF) model. The selected cloud microphysics parameterizations are WRF Single-Moment 5-class (WSM5) and WRF Single-Moment 6-class (WSM6) in the WRF model. The measured terminal fall-diameter relationship for raindrops by Gunn and Kinzer (1949) was applied in both WSM5 and WSM6. The sensitivity experiments with WSM5 and WSM6, applying the measured fall-diameter relationship, presents the different responses in simulated precipitation amount for the 1-month summer precipitation case. Precipitation increases with WSM5, thus enhancing the precipitation statistical skills. However, precipitation decreases with WSM6 leading to the deterioration of precipitation statistical skills. For the mesoscale rainfall case, precipitation increases with both WSM5 and WSM6, which further enhances the positive bias in precipitation amount.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.857-870
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• 2007

명시적 액체-얼음상 미시물리 과정을 포함하는 구름 분해 모형(ARPS: Advanced Regional Prediction System)을 이용하여 2차원 그리고 주변 바람이 없는 경우에 뇌우 유출의 구조와 진화를 조사하였다. 고해상도 격자 간격(50m)을 이용하여 유출의 난류 구조를 명시적으로 분해하였다. 모사된 단세포 스톰과 스톰과 연관된 Kelvin-Helmholtz(KH) 빌로우(billow)는 발달, 성숙, 소멸의 생애 단계를 가졌다. 구름 역학과 미시물리 사이의 상호작용으로 야기된 이차 맥동과 대류 세포의 분활이 관측되었다. 상대적으로 건조한 하층 대기를 낙하하는 빗방울과 우박의 증발에 기인한 찬 하강류는 뇌우 찬 공기 유출을 야기시켰다. 유출 머리는 거의 일정한 속도로 이동하였다. KH 불안정에 의해 생성된 KH 빌로우는 유출 상부에서 난류 혼합을 야기하였으며 유출의 구조를 지배하였다. KH 빌로우는 유출 머리에서 생성되었고 돌풍 전선에 상대적으로 뒤쪽으로 이동함에 따라 성장하고 소멸하였다. 가장 빨리 성장하는 섭동의 수평 파장과 임계 시어층 깊이의 비 그리고 KH 빌로우의 수평 파장과 최대 진폭의 비에 대한 수치 모사 결과는 다른 연구 결과와 잘 일치하였다.

• 철학연구
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• 제105권
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• pp.269-290
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• 2008

이 논문에서는 '후향적인 인과관계'를 주장하는 견해들을 크게, 자의적인 행위에 근거한 접근방법, 분석수준별 차이에 근거한 접근방법, 물리방정식에 의한 접근방법, 물리현상에 근거한 접근방법으로 나누어 고찰하고, 그 각각의 특징과 문제점들을 지적했다. 이어서 후향적인 인과성을 펼치는 어떠한 견해도 아직은 설득력 있게 받아들여지지 않고 있음을 밝혔다. 후향적인 인과관계를 펼치는 견해들이 인과성분석에서 주류는 아닐지라도, 상호조건적 동시발생적인 측면에 근거해 대칭적인 관계 속에서 인과관계를 파악하거나, 전체상적인 접근에 의거해 서로가 직접 간접으로 인과관계를 유지하는 것으로 파악할 경우는 어느 정도 논거가 선다. 특히 인과그물이나 전체상적인 측면에서 접근할 경우는 더욱 그렇다. 그러나 유용성이라는 측면에서 본다면, 후향적인 인과성고찰은 원인선행설에 비해 그 설득력이 약하다. 이런 점에서 현재로서는 결과가 원인에 앞서지 못한다는 견해가 주류를 이룰 수밖에 없다.

• 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.

• 대기
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• 제29권1호
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• pp.105-112
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• 2019

대기 중에 지름이 약 1.68 mm 이상인 물방울이 존재하는 경우, 연직방향으로 주사하는 구름레이더에서 미(Mie) 기법을 사용하여 공기의 연직속도를 구할 수 있다. 이 리뷰논문에서는 강수가 있는 작은 적운 구름에서 구름레이더를 사용하여 공기의 연직속도를 구할 수 있는 방법을 정리하였다. 공기의 연직속도는 첫 번째 미(Mie) 최소치가 이론적으로 가지는 낙하속도와 스펙트럼상에서 첫 번째 미(Mie) 최소치가 실제로 관측된 시선속도와의 차이로 추정할 수 있다. 구름레이더가 항공기에 탑재된 경우에는, 항공기의 운동 및 자세각이, 관측된 도플러속도의 연직성분에 영향을 미치므로 이 항들을 보정하여 공기의 연직속도를 구할 수 있다. 항공용 도플러 레이더의 경우, 미(Mie)기법으로 구한 공기의 연직속도는 구름입자로부터 직접 후방산란 되어 관측된 연직속도 및 항공기 운항시스템으로부터 구한 연직속도와 잘 일치하는 결과를 보여주었다. 구름 레이더로부터 미(Mie) 산란 특징을 이용하여 연직속도를 추정하는 이 기술은 강수 및 비강수 구름시스템에서의 연직속도장 매핑(mapping)에 응용할 수 있다. 또한 여러 고도에서의 항공기 관측을 통하여, 연직속도의 총체적인 구조뿐 만 아니라 폭풍우의 성장, 발달, 소멸 주기(life cycle)를 재구성할 수 있을 것으로 기대된다.