• 제목/요약/키워드: Vertical ozone

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VERTICAL OZONE DENSITY PROFILING BY UV RADIOMETER ONBOARD KSR-III

  • Hwang Seung-Hyun;Kim Jhoon;Lee Soo-Jin;Kim Kwang-Soo;Ji Ki-Man;Shin Myung-Ho;Chung Eui-Seung
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권2호
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    • pp.372-375
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    • 2004
  • The UV radiometer payload was launched successfully from the west coastal area of Korea Peninsula aboard KSR-III on 28, Nov 2002. KSR-III was the Korean third generation sounding rocket and was developed as intermediate step to larger space launch vehicle with liquid propulsion engine system. UV radiometer onboard KSR-III consists of UV and visible band optical phototubes to measure the direct solar attenuation during rocket ascending phase. For UV detection, 4 channel of sensors were installed in electronics payload section and each channel has 255, 290, 310nm center wavelengths, respectively. 450nm channel was used as reference for correction of the rocket attitude during the flight. Transmission characteristics of all channels were calibrated precisely prior to the flight test at the Optical Lab. in KARI (Korea Aerospace Research Institute). During a total of 231s flight time, the onboard data telemetered to the ground station in real time. The ozone column density was calculated by this telemetry raw data. From the calculated column density, the vertical ozone profile over Korea Peninsula was obtained with sensor calibration data. Our results had reasonable agreements compared with various observations such as ground Umkhr measurement at Yonsei site, ozonesonde at Pohang site, and satellite measurements of HALOE and POAM. The sensitivity analysis of retrieval algorithm for parameters was performed and it was provided that significant error sources of the retrieval algorithm.

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MM5-CMAQ 모델 시스템을 이용한 양산지역 봄, 여름 고농도 오존일의 발생과정별 기여도 평가 (Numerical Simulation and Process Analysis Using the MM5-CMAQ in Yangsan on High Ozone Days during Spring and Summer)

  • 김유근;박상현;강재은;송상근
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.269-279
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    • 2010
  • The relative contributions of physical and chemical processes to the production of ozone ($O_3$) were evaluated based on an integrated process rate (IPR) analysis using the MM5/CMAQ in a downtown (i.e., Yangsan_U) and suburban area (i.e., Ungsang) on high ozone days during spring and summer in 2006 (28 April and 8 August 2006). The IPR includes a horizontal advection (HADV) and diffusion (HDIF), a vertical advection (ZADV) and diffusion (VDlF), a dry deposition (DDEP), and a chemistry (CHEM). The VDIF in Yangsan_U was found to be the most dominant contributor (29.5% in spring and 32.1% in summer) to high $O_3$ concentrations, followed by the HADV and ZADV. In contrast, the contributions of the HADV (40.3% in spring and 32.3% in summer) in Ungsang were significantly higher than those of VDIF and ZADV. Moreover, $O_3$ production due to the chemical effect in the two areas (especially in Ungsang) during summer was found to be moderately higher than that during spring.

TOVS로 부터 도출한 한반도 부근의 전오존량 분포 및 그 특성 비교 (The Distribution of Total Ozone Amounts and Intercomparison of their characteristics Derived from the TOVS Observations over the Korean Peninsula)

  • 정효상;주상원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.23-31
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    • 1995
  • 기상청에서는 1990년부터 Smith등(1984,1986)이 개발한 ITPP-VI(International TOVS Program Package)를 사용하여 직접 물리 해법을 이용한 연직온도분포 및 총오존량을 산출하여 예보현업에 이용하고 있다. 그러나 현재의 초기입력자료로 사용되는 기후값은 너무 오래되었고, 국지효과나 한반도 부근의 특성이 제외되었으므로 도출된 전오존량의 분포를 직접 사용하기에는 그 정확성이나 신빙성이 희박하다. 따라서 ITPP-VI로부터 오존량 산출자료의 질적 개선을 위해 초기 입력자료중 지표값을 기후자료 대신에 GPV(Gridded Point Values) 자료를 입력하여 오존량 도출을 수행하였다. GPV자료의 입력을 통한 TOVS 오존량 자료(TOVS-GPV)가 정량적으로 어느 정도 개선되었는 지 알아보기 위하여 두경우의 총오존분포도를 비교하였다. GPV 지표자료의 입력으로 도출한 총 오존량은 기후값으로 도출한 총오존량(TOVS-CLIMA)에 비해 한반도 부근에서의 오존량 변화를 더 자세하게 표현하였다. 정량적으로 질적 개선을 알아보기 위해 1994년 2월 한달동안 지상 관측 자료로써 연세대학교의 오존분광기(Dobsometer)로 관측한 오존량(Uy), TOVS-GPV(Ug), TOVS- CLIMAT(Uc), 그리고 TOMS(Total Ozone Monitoring System) 관측값(Um)을 이용하여 나타낸 결과, 월변화의 경향은 연세대학교 총오존량값의 변화에 대해 TOVS-GPV(Ug), TOVS-CLIMAT (Uc)와 TOMS(Um) 값들의 변화는 크지만, 새로운 TOVS-GPV 오존량은 TOVS-CLIMAT 오존 량에 비해 TOMS 오존량과 연세대학교 관측치와 유사한 경향을 보였다.

공기역학적 저항 모수화에 따른 오존의 건성침적속도 비교 (A Comparison of Dry Deposition Velocity of Ozone to Aerodynamic Resistance Parameterization)

  • 이화운;문난경;노순아
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.663-667
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    • 2002
  • The aerodynamic resistance($R_a$) to vertical transfer in the surface boundary layer can be formulated in terms of the friction velocity, height of observation, vertical heat flux and surface roughness. Unlike previous studies which focused on the role of $R_c$, present study perform additional tests using a variety of $R_a$ formulae. Several $R_a$ formulations available in the literature, suitable for unstable conditions, were tested for their influence on the dry deposition velocity. The canopy resistance($R_c$) determines the shape of the diurnal pattern, while a small amplitude diurnal cycle in $V_d$ was attributed to the aerodynamic resistance. The aerodynamic resistance is the major contributor to the formation of spikes in nighttime and $R_a$ is relatively important at night because the canopy resistance is smaller. All formulations show similar diurnal cycle and yield good agreement with the observations. Although present $V_d$ formulations are suitable for numerical air qualify models, the research must continue for further improvements in resistance parametrizations.

포항지역 오존의 수직분포 특성 (Characteristics of Vertical Ozone Distributions in the Pohang Area, Korea)

  • 김지영;윤용훈;송기범;김기현
    • 한국지구과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.287-301
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    • 2000
  • 본 연구진은 포항지역을 중심으로 1995년부터 1997년의 3년간 오존존데로 관측한 고도별 오존농도 및 오존전량 자료를 이용하여 오존의 수직분포특성에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 수직분포를 체계적으로 밝히기 위해, 지상(100m), 대류권(10km), 하부 성층권(20km), 중부 성층권(30km)을 대표 고도로 설정하여 오존농도의 시 ${\cdot}$ 공간적 분포특성에 대한 비교분석을 시도하였다. 지상(100m) 오존의 경우, 포항제철이 인접해 있음에도 불구하고, 전반적으로 청정지역에서와 유사한 농도분포를 유지하였다. 봄과 여름에 높고 가을과 겨울에 낮은 농도분포는 기상인자들과의 상관성을 고려할 때, 대체로 광화학 반응에 의한 결과로 보여진다. 대류권(10km) 및 하부 성층권(20km)의 경우 춘고하저(春高夏低)의 전형적인 북반구 대류권 오존의 시간적 경향성을 나타내었다. 이는 고도별 오존농도간의 분석결과 성층권 오존의 대류권 이동 및 광화학 반응과 역전층 형성에 의한 결과로 추정된다. 중부 성층권(30km) 오존의 경우 지상 오존의 농도분포 경향과 매우 유사한 월주기 및 계절주기를 취하였다. Brewer 분광광도계에 의한 오존전량은 성층권 오존량 (Umkehr 법)에 의해 크게 좌우되며, 오존전량은 유해자외선 (UV-B)과의 상관성은 미미하나, 운량과는 음의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 지상권뿐만 아니라 대류권 및 성층권 오존의 시간적 특성을 이해하는데 있어 포항이 해안도시라는 지리학적인 요인이 매우 중요하다는 점을 확인할 수 있다.

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한반도 상공의 ADEOS/IMG 관측 자료와 존데 자료의 비교 분석 (Intercomparisons of ADEOS/IMG Measurements with the Sonde Observations over Korea)

  • 조하만;김주공;오성남
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.253-266
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    • 1999
  • ADEOS/IMG로 관측한 온도, 수증기, 오존의 분포를 1997년 (a)1월 10일, (b)1월 28일, (c)4월 2일, (d)6월 19일에 대하여 오산과 포항의 존데 관측 자료와 비교하였다. 전반적으로 오산의 자료와 비교한 (b)와 (d)의 경우는 대체로 존데 자료에 근접하였지만 포항의 자료와 비교한 (a)과 (c)의 경우는 상당한 차이를 보였다. 예를 들면 (b)와 (d)의 경우에 온도에 대한 RMSE 와 편의 분석 결과는 700~300 hPa 에서는 약 1~4 K, 그 이상의 고도에서는 4~5 K 이상의 편의를 나타내는데, 이것은 존데에 의한 관측 자료의 신뢰성 수준에 대한 논의도 함께 이루어져야 할 것으로 사료된다. 오존 분포에 대하여 동일한 분석을 시행한 레벨 2 5_6_4_4 버전의 결과는 50~60 hPa 이상의 상층을 제외하고는 그 차이가 0.3 ppmv 이하로 나타났다. 1997년 6월 19일에 한반도 상공의 5개 지점에서 관측한 IMG 자료중 레벨 2 5_6_4_4 버전의 결과는 온도, $H_2O$, $O_3$, CO의 연직 분포와는 달리 $CO_2$, $N_2$O, CH$_4$, HNO$_3$의 연직 분포는 관측지점이 달라짐에 따라 최대 농도가 나타나는 고도를 중심으로 그 차이가 크게 나타났다.

기상 입력장 오차에 대한 자외선 오존 프로파일 산출 알고리즘 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Satellite BUV Ozone Profile Retrievals on Meteorological Parameter Errors)

  • 신대근;박주선;김재환
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.481-494
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    • 2018
  • 자외선 관측 자료로부터 최적 추정법을 이용해 오존 프로파일을 산출하기 위해서는 복사모델을 이용한 정확한 복사모의가 매우 중요하다. 복사모델 입력 변수는 복사 모의의 정확도를 결정하는 중요한 요소이며, 특히 온도와 지면 기압과 같은 기상 입력 변수는 각각 오존 흡수 계수와 레일리 산란을 계산하는데 사용되어 복사 스펙트럼 모의에 직접적인 영향을 준다. 따라서 그 영향을 평가하기 위해, 복사전달 모델을 이용하여 온도와 지면 기압에 대한 자외선 오존 프로파일 산출 민감도 검사가 수행되었다. 지면 기압은 기상 수치 예보모델 기반의 일 자료와 월 기후 자료에서 100 hPa 미만의 평균 오차를 보였으며, 해당 오차에 대해 계산된 오존 산출 오차는 각 층에 대해 약 0.2 DU 미만이다. 한편, 온도는 일 자료와 월 기후 자료에 대해서 지점과 고도에 따라 1~7K의 오차를 보였으며, 이에 대해 계산된 오존 산출 오차는 층별로 약 4 DU으로 나타났다. 이 같은 결과들은 위성 관측 값으로부터 산출된 연직 오존 정보를 이해하는데 도움이 될 뿐만 아니라, 알고리즘의 현업화 과정에서 기상 입력 자료의 선택 및 시스템 설계 방향 수립에 효과적으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

과학 1, 2호 로켓 실험을 통한 성층권 오존량 측정 (OZONE MEASUREMENTS IN THE STRATOSPHERE FROM KSR420S-1 AND -2)

  • 이기영;이동훈;김준;박창준;조희구
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제11권1호
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    • pp.53-70
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    • 1994
  • 오존 측정기를 장착한 과학 1, 2호 로켓이 충청남도 안흥에서 1994년 6월 4일과 9월 1일에 각각 발사되었다. 오존 측정기로 성충권에서의 태양 자외선의 세기를 여러 파장대역에서 측정하여 성층권 고도의 오존 수밀도의 수직 분포를 구하였다. 오존 밀도의 최대값은 약 25km 근처에서 나타났으며, 오존 밀도의 분포는 중위도 지역에서의 기존 측정값들과 잘 일치하였다. 또한 위 로켓 실험 관측 자료를 동시 관측된 연세대의 돕슨 분광기, 경희대의 LIDAR, Nimbus 위성의 SBUV와 NOAA 위성의 TOVS 측정 자료들과 각각 비교하였다.

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종관 특성에 따른 지상 및 연직 관측자료 동화가 수평 및 연직 확산장에 미치는 영향 (The Effect of Surface and Vertical Observation Data Assimilation on the Horizontal and Vertical Flow Fields Depending on the Upper Wind Conditions)

  • 최현정;이화운;김민정
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.177-189
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    • 2010
  • In order to incorporate correctly the large or local scale circulation in an atmospheric model, a nudging term is introduced into the equation of motion. The MM5 model was used to assess the meteorological values differences in each case, during ozone episode days in Gwangyang bay. The main objective of this study is to investigate the effect of horizontal and vertical flow fields according to the surface and vertical observation data assimilation by upper wind conditions. Therefore, we carried out several numerical experiments with various parameterization methods for nudging coefficient considering the upper wind conditions (synoptic or asynoptic condition). Nudging considering the synoptic and asynoptic nudging coefficient does have a clear advantage over dynamic initialization, therefore appropriate limitation of these nudging coefficient values on its upper wind conditions is necessary before making an assessment. Obviously, under the weak synoptic wind, there was apparent advantage associated with nudging coefficient by the regional difference. The accuracy for the prediction of the meteorological values has been improved by applying the appropriate PBL (Planetary Boundary Layer) limitation of circulation.