• 한국지구과학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.59-71
• /
• 2002

Theoretical models of radiative transfer are developed to simulate the 85 GHz brightness temperature (T85) observed by the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Microwave Imager (TMI) radiometer as a function of rain rate. These simulations are performed separately over regions of the convective and stratiform rain. TRMM Precipitation Radar (PR) observations are utilized to construct vertical profiles of hydrometeors in the regions. For a given rain rate, the extinction in 85 GHz due to hydrometeors above the freezing level is found to be relatively weak in the convective regions compared to that in the stratiform. The hydrometeor profile above the freezing level responsible for the weak extinction in convective regions is inferred from theoretical considerations to contain two layers: 1) a mixed (or mixed-phase) layer of 2 km thickness with mixed-phase particles, liquid drops and graupel above the freezing level, and 2) a layer of graupel extending from the top of the mixed layer to the cloud top. Strong extinction in the stratiform regions is inferred to result from slowly-falling, low-density ice aggregates (snow) above the freezing level. These theoretical results are consistent with the T85 measured by TMI, and with the rain rate deduced from PR for the convective and stratiform rain regions. On the basis of this study, the accuracy of the rain rate sensed by TMI is inferred to depend critically on the specification of the convective or stratiform nature of the rain.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.1171-1173
• /
• 2003

There are two datasets to estimate the area-mean and time-mean precipitation rate. For one, an array of surface rain gauges represents a series of rods that have to the time axis of the volume. And another data is that of a remote sensing make periodic overpasses at a fixed interval such as radar. The problem of optimally combining data from surface rain gauge data and remote sensed data is considered. In order to combining remote sensed data with Automatic Weather Station (AWS), we use optimal weighting method, which is similar to the method of [2]. They had suggested optimal weights that minimized value of the mean square error. In this paper, optimal weight is evaluated for the cases such as Changma, summer Monsoon, Typhoon and orographic rain.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.155-169
• /
• 2016

본 연구에서는 2014년 8월 부산 경남 집중호우 사례를 대상으로 레이더와 위성결합 Multi-sensor Blending 초단기 강우예측을 실시하였다. 레이더 최적 Z-R관계는 열대형 강수 Z-R관계식($Z=32R^{1.65}$)을 적용하였으며, 20 mm/h 이상의 강한 강우에서 강수량 추정 정확도가 향상됨을 확인하였다. 또한 60 mm/h 이상 강한 폭우사상에 대하여 천리안 위성자료와 레이더자료를 합성한 결과 정량강수 추정 성능이 향상됨을 확인하였다. 지속시간별 강우예측 정확도 검증을 위하여 AWS, MAPLE 자료와 비교결과, 강우예측 1시간까지 약 50%이상의 지점강우예측 정확도를 확보하였으며, 10분 단위 예측시간별 상관계수는 0.80~0.53, 평균제곱근오차는 3.99~6.43 mm/h로 분석되었다. 본 연구 결과 레이더와 위성정보를 이용한 보다 신뢰성 있는 강우예측 정보 활용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 지속적인 사례연구와 레이더 위성 활용 정량강수량 추정 및 예측, 그리고 위성강수 추정 알고리즘 개선의 노력이 필요하다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.33-45
• /
• 2011

이 연구는 TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission) 위성의 강수레이더인 PR(Precipitation Radar)의 5년간 (2002-2006) 6-8월 동안의 산출물을 분석하여 한반도 주변 지역과 동아시아의 아열대 및 열대 지역의 강우와 강우구름의 연직 구조 특성을 강우유형별로 분류하여 조사하였다. 한반도 주변 지역은 12.2%의 대류형 강우 비율로 다른 지역과 비교하여 약 6% 작았으며, 단위면적당의 강우 발생 빈도는 특히 열대지역의 50% 정도였다. 또한 한반도 주변 지역은 대류형에서 40% 더 강한 강우강도(10.4 mm/h)를 만들어내며, 층운형의 경우 세 지역 모두 비슷한 강우강도를 나타냈다. 평균적으로 강우강도는 운정고도와 비례하는 관계를 보였다. 레이더 반사도의 연직 구조를 통해 한반도 주변의 대류운은 연직적으로 매우 발달한 구름으로 더 높은 강우강도와 연관되어 있었다. 특히 열대지역의 대류형 강우구름들은 약 5 km의 고도 이하에서 지표에 접근함에 따라 수적들의 충돌병합에 의해 뚜렷한 레이더 반사도의 증가를 보였으며, 층운형 강우구름들은 더욱 뚜렷한 밝은 띠를 갖고 있었다. 한편 대류형에서 레이더 반사도의 첫 번째 경험직교함수 구조는 세 지역이 매우 비슷하지만, 두 번째 경험직교함수는 조금 다른 모습을 보였다. 한반도 주변 지역과 열대지역은 각각 상층과 하층에 큰 변동성을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.695-704
• /
• 2018

X밴드 선박용 레이더를 이용하여 개발한 강우 추정 기술로 강우 사례를 검증하였다. 디지털 신호 변환기를 사용하여 선박용 레이더로부터 수신된 신호를 디지털 반사 정보로 변환하였다. 반사도 정보에서 지형클러터 신호를 제거하고, 빔 감쇠와 빔 부피의 변화에 의해 발생하는 오류를 보정 처리하였다. 처리된 반사 정보는 우량계 강우량과 선형적인 관계를 보였다. 레이더 신호를 직교좌표계로 변환하여 정량적 강우를 추정하였다. 자동기상관측소 세 지점에서 $5mm\;hr^{-1}$ 이상의 강우가 기록된 사례에서 선박용 레이더의 강우 분포는 기상청 운용 기상 레이더의 결과와 일치하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제52권1호
• /
• pp.21-33
• /
• 2019

본 연구에서는 비슬산 이중편파 Radar 자료와, GPM 위성자료 및 21개 (Korea Meteorological Administration, KMA) 지상강우자료를 활용하여 분포형 강우-유출 모형(KIneMatic wave STOrm Runoff Model2, KIMSTORM2)을 이용해 남강댐 유역($2,293km^2$)을 대상으로 유출해석을 수행하였다. 모형의 유출 해석은 2016년 10월 5일 02:00~09:00 총 8시간 동안 최대강우강도 33 mm/hr, 유역평균 총 강우량 82 mm이 발생한 태풍 차바(CHABA)를 대상으로 하였으며, Radar 및 GPM 자료와 조건부합성(Conditional Merging, CM) 기법을 적용한 Radar (CM-corrected Radar) 및 GPM (CM-corrected GPM) 자료를 각각 활용하여 결과를 비교하였다. 이 때, 공간 강우자료에 유출 검보정은 남강댐 유역 내 3개의 수위관측 지점(산청, 창촌, 남강댐)을 대상으로 실시하였으며, 모형의 매개변수 초기토양수분함량, 지표와 하천의 Manning 조도계수를 이용하여 검보정하였다. 유출 결과는 결정계수(Determination coefficient, $R^2$), Nash-Sutcliffe의 모형효율계수(NSE) 및 유출용적지수(Volume Conservation Index, VCI)를 산정하였다. 그 결과 CM-corrected Radar, GPM 자료가 평균 $R^2$는 0.96, NSE의 경우 0.96, 유출용적지수(VCI)는 1.03으로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 최종적으로 CM 기법을 이용한 보정된 공간분포자료는 기존의 자료에 비해 시공간적으로 정확한 홍수 예측에 사용 될 것으로 판단된다.

• 통합자연과학논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.216-224
• /
• 2017

In the terrain of the Korean peninsula, mountainous and flat lands are complexly distributed in small areas. Therefore, local severe weather develops and disappears in a short time due to the influence of the terrain. Particularly in the case of local severe weather with heavy wind that has the greatest influence on aviation meteorology, the scale is very small, and it occurs and disappears in a short time, so it is impossible to predict with fragmentary data alone. So, we use weather radar to detect and predict local severe weather. However, due to the development of wireless communication services and the rapid increase of wireless devices, radio wave jamming and interference problems occur. In this research, we confirmed through the cases that when the radio interference echo which is one of the non-precipitation echoes that occur during the operation of the weather radar is displayed in the image, its form and shape are shown in a long bar shape, and have a strong dBZ. We also found the cause of the interference through the radio tracking process, and solved through the frequency channel negotiation and AP output minimizing. The more wireless devices increase as information communication technology develops in the future, the more emphasized the problem of radio wave interference will be, and we must make the radio interference eliminated through the development of the radio interference cancellation algorithm.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.277-288
• /
• 2011

Cloudsat satellite data is sensitive to snowfall and collected during each month beginning with Dec 2007 and ending Feb 2008. In this study, we attempt to develop a snowfall retrieval algorithm using a combination of radiometer and cloud radar data. We trained data from the relation between brightness temperature measurements from NOAA's Advanced Microwave Sounder Unit-B(AMSU-B) and the radar reflectivity of the 2B-GEOPROF product from W-band(94 GHz) cloud radar onboard Cloudsat and applied it to the Korea peninsula. We use a principal components analysis to quantify the variations that are the result of the radiometric signatures of snowfall from those of the surface. Finally, we quantify the correlation between the higher principal component (orthogonal to surface variability) of the microwave radiances and the precipitation-sensitive CloudSat radar reflectivities. This work summarizes the results of applying this approach to observations over the East Sea during Feb. 2008. The retrieved data show reasonable estimation for snowfall rate compared with Cloudsat vertical image.

• 한국지구과학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2018

본 연구의 목적은 위성의 밝기온도를 기반으로 한 정량적 강우량 추정기법의 개선을 위함이다. 우리나라 여름철 강우사례를 이용하여 강우추정을 위한 비선형 관계식을 개선하였다. 분석을 위해 레이더 자료로 기상청 기상레이더 관측망의 고도 1.5 km와 CMAX 반사도 합성자료를 사용하였으며, 위성자료는 천리안 위성의 가시, 적외, 수증기 채널의 자료를 이용하였다. 새롭게 도출된 알고리즘은 A-E method, CRR v4.0 analytic function의 결과와 비교를 하였다. 검증을 위해 우리나라 ASOS에서 관측한 지상강우량 자료를 사용하였다. 공간검증을 위해 검증지수로 POD, FAR, CSI를 계산하였으며 각각 0.67, 0.76, 0.21로 나타났다. 정량적 강우검증을 위해 MAE와 RMSE를 계산하였으며 각각 2.49, 6.18 mm/h였다. A-E에 비하여 정량적인 오차가 줄어들었으며 CRR에 비하여 공간적인 정확도가 증가하였다. 개선한 관계식을 적용한 방법이 두 알고리즘의 부족한 부분을 보완할 수 있는 것으로 판단된다. 개선한 관계식을 통해 강우를 추정하는 방법은 복잡한 알고리즘을 거치지 않고 짧은 시간에 강우추정이 가능함으로써 현업용 실시간 초단기 예보에 활용될 수 있다.

• 대기
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-47
• /
• 2010

The methods measuring the precipitation drop size distribution(hereafter referred to as DSD) at Cloud Physics Observation System (CPOS) in Daegwallyeong are to use PARSIVEL (PARticle SIze and VELocity) disdrometer (hereafter referred to as PARSIVEL) and Micro Rain Radar (hereafter referred to as MRR). First of all, PARSIVEL and MRR give good correlation coefficients between their rain rates and those of rain gage: $R^2=0.93$ and 0.91, respectively. For the DSD, the rain rates are classified in 3 categories (Category 1: rr (Rain Rate) ${\leq}0.5\;mm\;h^{-1}$, Category 2: $0.5\;mm\;h^-1$ < rr < $4.0\;mm\;h^{-1}$, Category 3: rr ${\geq}4\;mm\;h^{-1}$). The shapes of PARSIVEL and MRR DSD are relatively most similar in category 2. In addition, we retrieve the vertical rain rate and liquid water content from MRR under melting layer, calculated by Cha et al's method, in Daegwallyeong ($37^{\circ}41{\prime}N$, $128^{\circ}45^{\prime}E$, 843 m ASL, mountain area) and Haenam ($34^{\circ}33^{\prime}N$, $126^{\circ}34^{\prime}E$, 4.6 m ASL, coast area). The vertical variations of rain rate and liquid water content in Daegwallyeong are smaller than those in Haenam. We think that this different vertical rain rate characteristic for both sites is due to the vertical different cloud type (convective and stratiform cloud seem dominant at Haenam and Daegwallyeong, respectively). This suggests that the statistical precipitation DSD model, for the application of weather radar and numerical simulation of precipitation processes, be considered differently for the region, which will be performed in near future.