• 제목/요약/키워드: POD analysis

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남한에서 낙뢰발생시 근접 고층기상관측 자료를 이용한 안정도 지수 분석 (Analysis of Stability Indexes for Lightning by Using Upper Air Observation Data over South Korea)

  • 엄효식;서명석
    • 대기
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    • 제20권4호
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    • pp.467-482
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    • 2010
  • 수치모델 및 자료동화 기법이 급격히 발달하고 여러 가지 물리 역학적 과정이 개선되며, 이를 운영하는 컴퓨팅 시스템이 발달함에 따라 수치예보 기술 및 성능이 개선되었지만, 낙뢰와 같이 주로 중규모 시스템에 동반되어 발생하거나, 수십 km 이내의 국지적인 악기상에 동반된 경우 아직까지는 수치모델의 예측성은 매우 낮다고 할 수 있다. 이렇게 낮은 낙뢰 탐지 및 예측성을 개선하기 위하여 지상 및 고층, 원격 탐사된 자료를 종합적으로 활용하여 낙뢰 탐지 및 예보에 접근할 필요성이 있다. 또한 한반도의 대기상태가 점차 하층에서의 온난화와 습윤화로 인하여 불안정화되고 있는 상태에서 최근 데이터를 이용하여 새로운 지침을 모색할 필요가 있다. 본 연구에서는 남한 지역에서 발생하는 낙뢰현상의 탐지 가능성 및 예측성을 높이기 위하여 기상청 신낙뢰관측 시스템에서 관측된 낙뢰 자료와 우리나라 5개 고층 관측소 (오산, 광주, 포항, 제주, 백령도)에서 관측된 고층기상관측자료를 분석하여 낙뢰 발생시 안정도 지수와 환경변수의 객관적인 특성을 제시하고자 하였다. 본 연구에서 분석한 안정도 지수 및 대기환경변수는 CAPE, SSI, LI, KI, LCLT, MLMR, TPW 그리고 바람시어 등이다. 낙뢰와 고층기상관측 자료사이의 대응(match-up) 자료 선정기준으로는 레윈존데의 실제적인 비양 및 관측시간을 기준으로 -2hr~+1 hr 사이 그리고 고층기상관측소를 기준으로 100 km 이내에 낙뢰가 발생한 경우로 하였다. 장소 및 시간에 따라 정도의 차이는 있으나 낙뢰가 발생했을 때의 대류권 하층의 기온과 혼합비는 평시에 비해 약 1 K, $1{\sim}2gkg^{-1}$ 높게 나타나고 있다. 또한 각 안정도 지수와 환경변수를 낙뢰 발생시와 비발생시로 구분하여 지수들의 분포를 분석한 결과 변수에 따라 분리수준이 높은 경우도 있지만 대부분 많은 중첩이 나타나고 있어 특정 안정도 지수만을 이용하여 낙뢰탐지가 쉽지 않음을 확인하였다. 낙뢰 발생시와 비발생시에 값들의 분리가 상대적으로 높은 지수들를 이용하여 낙뢰탐지에 최적인 임계값을 산출하였다. 낙뢰와 같이 현상의 유무로 구분되는 이진변수의 탐지수준 분석에는 주로 분할표가 이용된다. 여기서 안정도 지수별 낙뢰탐지 최적의 임계값은 분할표로부터 도출되는 POD, FAR, ACC, CSI, HSS 등 다양한 평가측도 중에서 낙뢰와 같이 발생빈도가 적은 현상의 분석에 적합한 HSS를 최대로 하는 값으로 도출하였다. Table 6에서 보는 바와 같이 전지역에서 HSS의 값이 크지 않을 뿐만 아니라 각 안정도 지수 및 환경변수의 개수 및 임계값이 지역에 따라 상이하게 나타나고 있다. 따라서 이들 자료를 현업에서 이용하기 위해서는 보다 많은 사례와 낙뢰-고층기상관측자료 대응(match-up) 자료 선정기준의 정교화 등이 필요하다. 또한 낙뢰, 집중호우와 같은 악기상의 현황과 발달과정에 대해 많은 정보를 제공해 주는 위성, 레이더 등 원격탐사자료와의 종합적인 활용이 필요하다.

대두(大豆)에 대(對)한 함붕소립상용인(含硼素粒狀熔燐) 및 복합비료(複合肥料)의 비효에 관(關)하여 (Effectiveness of Regranulized Fused Phosphate Containing Boron and Compound Fused Phosphate on the Growth and Yield of Soybean)

  • 하호성;이충환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.43-50
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    • 1978
  • 숙전(熟田) 토양(土壤)에 있어서 대두재배시(大豆在培時) 용인(熔燐), 붕사(硼砂) 입상용인(粒狀熔璘), 함붕소입상용인(含硼素粒狀熔燐), 복합비료(複合肥料) 및 함붕소복합비료(含硼素複合肥料)($B_2O_3$ 0.5, 1.0, 1.5%)의 시용(施用)이 대두함량(大豆收量)에 미치는 영향(影響)을 밝히고져 포장시험(圃場試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 용인형태별(熔燐形態別) 대두수량(大豆收量)을 보면 분상용인(粉狀熔燐), 입상용인((粒狀熔燐), 복합비료複合肥料)들 간(間)에는 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았으나 무연산구(無憐酸區)에 비(比)해서는 모든 용인(熔燐) 시용구(施用區)들이 수량(收量)이 유의성(有意性)있게 높았다. 이로 미루어보아 본시험(本試驗)에 공시(供試)된 입상(粒狀) 용인(熔燐)은 분상(粉狀) 용인(熔燐)과 비(比)할 때 비효면에서 차이(差異)없는 것으로 볼 수 있다. 2. 붕소이용(硼素施用)은 무시용(無施用)에 비(比)해 유의성(有意性)있는 증수(增收)를 갖어 왔으며 분상용인(粉狀熔燐)에 붕사(硼砂)를 별도(別途)로 첨가(添加)하는 것보다는 함붕소입상용인(含硼素粒狀熔燐)의 형태(形態)로 시용(施用)하는 편(便)이 더 유리(有利)한 것으로 나타났고 함붕소복비(含硼素複肥)의 환경(境遇)에는 붕산함량(硼酸含量)이 1.5%는 되어야 하는 것으로 나타났다. 3. 붕소이용(硼素施用)은 내수(萊數)를 증가(增加)시키는 효과가 있었으며 식물체중(植物體中)의 붕소(硼素), 가리(加里) 및 석회(石灰)의 농도(濃度)와 그 흡수량(吸收量)을 증가(增加)시키는 효과도 인정(認定)되었다. 4. 시험후(試驗後) 토양분석치(土壤分析値)를 보면 분상용인(粉狀熔燐), 입상용인(粒狀熔燐), 복합비료(複合肥料), 함붕소복합비료(含硼素複合肥料)들은 토양중(土壤中) 유효인산 함량(含量)을 높이는데 있어 차이(差異)가 없었으며 이런 경향(傾向)은 석회(石灰)나 고토(苦土)의 경우(境遇)에도 같았다. 5. 붕소이용(硼素施用)은 시험후(試驗後) 토양중(土壤中) 수용성(水溶性) 붕소함량(硼素含量)을 높인 傾向이었다.

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Perspective of breaking stagnation of soybean yield under monsoon climate

  • Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.8-9
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    • 2017
  • Soybean yield has been low and unstable in Japan and other areas in East Asia, despite long history of cultivation. This is contrasting with consistent increase of yield in North and South America. This presentation tries to describe perspective of breaking stagnation of soybean yield in East Asia, considering the factors of the different yields between regions. Large amount of rainfall with occasional dry-spell in the summer is a nature of monsoon climate and as frequently stated excess water is the factor of low and unstable soybean yield. For example, there exists a great deal of field-to-field variation in yield of 'Tanbaguro' soybean, which is reputed for high market value and thus cultivated intensively and this results in low average yield. According to our field survey, a major portion of yield variation occurs in early growth period. Soybean production on drained paddy fields is also vulnerable to drought stress after flowering. An analysis at the above study site demonstrated a substantial field-to-field variation of canopy transpiration activity in the mid-summer, but the variation of pod-set was not as large as that of early growth. As frequently mentioned by the contest winners of good practice farming, avoidance of excess water problem in the early growth period is of greatest importance. A series of technological development took place in Japan in crop management for stable crop establishment and growth, that includes seed-bed preparation with ridge and/or chisel ploughing, adjustment of seed moisture content, seed treatment with mancozeb+metalaxyl and the water table control system, FOEAS. A unique success is seen in the tidal swamp area in South Sumatra with the Saturated Soil Culture (SSC), which is for managing acidity problem of pyrite soils. In 2016, an average yield of $2.4tha^{-1}$ was recorded for a 450 ha area with SSC (Ghulamahdi 2017, personal communication). This is a sort of raised bed culture and thus the moisture condition is kept markedly stable during growth period. For genetic control, too, many attempts are on-going for better emergence and plant growth after emergence under excess water. There seems to exist two aspects of excess water resistance, one related to phytophthora resistance and the other with better growth under excess water. The improvement for the latter is particularly challenging and genomic approach is expected to be effectively utilized. The crop model simulation would estimate/evaluate the impact of environmental and genetic factors. But comprehensive crop models for soybean are mainly for cultivations on upland fields and crop response to excess water is not fully accounted for. A soybean model for production on drained paddy fields under monsoon climate is demanded to coordinate technological development under changing climate. We recently recognized that the yield potential of recent US cultivars is greater than that of Japanese cultivars and this also may be responsible for different yield trends. Cultivar comparisons proved that higher yields are associated with greater biomass production specifically during early seed filling, in which high and well sustained activity of leaf gas exchange is related. In fact, the leaf stomatal conductance is considered to have been improved during last a couple of decades in the USA through selections for high yield in several crop species. It is suspected that priority to product quality of soybean as food crop, especially large seed size in Japan, did not allow efficient improvement of productivity. We also recently found a substantial variation of yielding performance under an environment of Indonesia among divergent cultivars from tropical and temperate regions through in a part biomass productivity. Gas exchange activity again seems to be involved. Unlike in North America where transpiration adjustment is considered necessary to avoid terminal drought, under the monsoon climate with wet summer plants with higher activity of gas exchange than current level might be advantageous. In order to explore higher or better-adjusted canopy function, the methodological development is demanded for canopy-level evaluation of transpiration activity. The stagnation of soybean yield would be broken through controlling variable water environment and breeding efforts to improve the quality-oriented cultivars for stable and high yield.

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