• 제목/요약/키워드: Wind profiler

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UHF 윈드프로파일러 레이더의 펄스 해상도에 따른 풍속의 정확성 평가 (Evaluation of Wind Speed Depending on Pulse Resolution of UHF Wind Profiler Radar)

  • 이경훈;권병혁;윤홍주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.429-436
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    • 2021
  • 기상청에서 운용 중인 윈드프로파일러는 저층을 집중 관측하는 저층 모드와 고층을 집중 관측하는 고층 모드로 나누어 관측한다. 북강릉과 창원에 설치된 LAP-3000 윈드프로파일러는 저층 모드와 고층 모드의 샘플링 주파수를 동일하게 설정한 것이 특징으로, 동일한 고도에서 두 모드로 관측한 바람을 비교해볼 수 있다. 두 지점의 2020년 1년 동안 풍속을 분석한 결과, 두 모드의 상관성이 라디오존데와의 상관성보다 최대 0.2 낮았다. 두 모드의 풍속에 대한 T-test 수행 결과는 온위, 비습이 급변하는 구간 자주 나타나는 10월에 특히 유의미한 차이를 보였다. 대기경계층의 발달 차이는 관측 모드에 따라 풍속의 정확도에 영향을 미친다.

Rain Rate Estimation Process Using Doppler Spectrum of UHF Wind Profiler Radar

  • Kitichai Visessiri;Chaiwat Somboonlarp;Anuchit Waisontia;Lee, Nipha laruji;Narong Hemmakon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1575-1577
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    • 2002
  • In this research we propose a method far rain rate estimation by using Doppler spectrum's data of wind profiler. The Doppler spectrum is used to calculate the wind velocity and wind direction. But in this research uses the parameters from Doppler spectrum, it calculates the rain rate. The rain rate estimation in this method will be compared to the obtained rain rate from the surface rain gauge. Two equipments are installed in the same area. The correlation coefficient between rain rate measuring method is 0.65.

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1,550 nm와 23.2 cm 파장의 도플러 측기 관측자료 비교 (Comparison of Data Measured by Doppler Instruments at 1,550 nm and 23.2 cm Wavelengths)

  • 이건명;권병혁;이경훈;서지우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1041-1048
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    • 2023
  • 윈드라이다와 윈드프로파일러는 연속적인 바람의 연직 분포를 고해상도의 자료로 산출하는 장비로써 최근 활용도가 높아지고 있다. 두 장비의 관측방식과 데이터 처리방식은 유사하지만, 기상 및 동작 설정에 따라 바람 탐지정확도의 차이가 발생할 수 있다. 두 장비의 특성과 바람 산출 방법을 소개하고 최신 장비 검증기준을 적용해 라디오존데로 관측한 바람과 비교하여 정확성을 평가한다. 이에 따라 장비도입에 따른 새로운 성능검증 방향과 추가로 필요한 보완점을 제시한다.

지형에코 제거를 통한 UHF 윈드프로파일러의 바람벡터 개선 (Improvement in Wind Vector from UHF Wind Profiler Radar through Removing Ground Echo)

  • 김광호;김박사;김민성;강동환;권병혁
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.267-280
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    • 2016
  • Ground echo is radar return from stationary targets such as buildings and trees. Wind vectors from the wind profile radar in Gangneung are affected by ground echoes due to the complex mountainous terrain located to the west and the south. These ground echoes make a spurious peak close to the direct current (DC) line signal in Doppler spectra. Wind vectors polluted by ground clutters were determined from spectra of oblique beams. After eliminated the terrain echoes, the accuracy of wind vector compared with radiosonde was improved about 68.4% and its relative coefficient was increased from 0.58 to 0.97.

1290 MHz 산란 신호의 고도별 파워 스펙트럼 밀도에 기반한 시선 속도와 모멘트 산출 (Retrieval of Radial Velocity and Moment Based on the Power Spectrum Density of Scattered 1290 MHz Signals with Altitude)

  • 조원기;권병혁;윤홍주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1191-1198
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    • 2018
  • 윈드프로파일러 레이더는 고정점에서 대기물리 신호와 바람 벡터의 연직 프로파일을 제공한다. 바람 벡터는 제조사의 자료 처리 프로그램으로 산출되기 때문에 품질 관리에 한계가 있다. 따라서 바람 벡터의 품질을 향상시키기 위해서 원시 스펙트럼 자료의 이해와 활용이 이루어져야 한다. 바람 벡터의 원시 자료는 바이너리 형태로 저장되는 파워 스펙트럼 밀도이다. 본 연구에서는 원시 자료를 실수형 스펙트럼 밀도로 변환하는 알고리즘을 완성하고 스펙트럼 기반 0차와 1차 모멘트를 구현하여 원시 자료의 활용을 평가하였다.

연직바람관측장비와 레윈존데의 비교를 통한 난류 에너지 감소률의 특성 분석 (An Analysis on Characteristics of Turbulence Energy Dissipation Rate from Comparison of Wind Profiler and Rawinsonde)

  • 강우경;문윤섭;정옥진
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.448-464
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 우리나라 추풍령 기상관측소에서 연직바람관측장비와 레윈존데 간 풍속 자료의 유효화를 통해 연직바람관측장비의 운영 프로그램인 PCL 1300 내 일관성 검사와 관련된 매개변수를 최적화하는 것이다. 그런 다음 2009년 3월부터 2010년 2월까지 맑은 날과 강수 발생일에 대한 난류 에너지 감소률의 특성(${\varepsilon}$)을 분석하는 것이다. 2010년 4월 22일부터 4월 23일까지 레윈존데와 연직바람관측장비의 바람 관측 자료를 비교한 결과, 동서(u) 성분과 남북(v) 성분의 바람에서 고도 3,000 m 이후에서 $10ms^{-1}$ 이상의 큰 차이를 나타내었다. 두 기기 사이 u 성분과 v 성분의 바람에 대한 풍속 차가 $10ms^{-1}$를 넘는 경우를 제외할 경우 두 바람 성분에 대한 상관계수는 각각 0.92와 0.88이었고, 제곱근 평균 오차는 각각 $3.07ms^{-1}$$1.06ms^{-1}$이었다. 이들 결과에 준하여 PCL1300 프로그램의 자료 처리 시간을 30분으로 조정하고, 최소 이용 자료는 전체의 60%로 조정할 경우가 비교적 작은 편의를 나타내었다. 한편 PCL1300 운영프로그램에서 u, v 성분의 일관성 검사에 대한 민감도 분석 결과, 시선속도 일관성, 동시성, 풍속 일관성 검사에서 u 성분에 대해서는 과소평가 되었고, 반면 v 성분에 대해서는 과대평가 되었다. 최종적으로 PCL1300 운영 프로그램의 최적화를 통해 맑은 날과 강수 발생일의 난류 에너지 감소률(${\varepsilon}$)을 분석한 결과, 각 고도에서 ${\varepsilon}$의 일별 및 계절별 평균은 강수 발생일이 맑은 날에 비해 높게 나타났는데, 이는 상승하강 기류에 따른 연직속도가 증가하였기 때문이다. 그리고 맑은 날과 강수 발생일 모두 계절별 ${\varepsilon}$ 평균은 겨울이 낮게 나타났는데, 이는 겨울이 다른 계절에 비해 수평 풍속이 강했기 때문이다. 결과적으로 연직속도가 ${\pm}10cm\;s^{-1}$ 이상에 해당하는 맑은 날과 강수 발생일의 ${\varepsilon}$ 값을 제외할 경우 강수발생일은 맑은 날에 비해 약 6-7배 ${\varepsilon}$이 높게 나타났으며, 연직속도를 모두 고려할 경우는 약 4-5배 더 높게 나타났다.

256 능동위상배열 기반 연직바람 관측장비의 송수신 채널 크기 및 위상 보정 방법 연구 (Study on TRX Channel Amplitude and Phase Calibration Method for a Radar Wind Profiler Based on 256 Active Phased Array)

  • 정우재;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.162-170
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    • 2022
  • 본 논문에서는 256 능동위상배열 기반의 연직바람 관측장비(RWP)의 송수신 채널의 크기 및 위상을 보정하는 방법등이 논의된다. 별도의 모듈 추가 없이 송수신 전단기 및 송수신 전환기에 커플러 및 스위치를 사용하여 송신 및 수신 보정 경로를 확보하였고, Gain 및 Phase Detector를 사용하여 256 송수신 채널의 크기 및 위상을 독립적으로 보정하였다. 보정된 256 능동위상배열 안테나는 근접전계 시험을 통해 5개의 빔 (연직, 동, 서, 남, 북)의 빔폭 및 사이드 로브가 시뮬레이션 계산 값과 일치함을 확인하였다. 제안된 보정방법은 실외 환경에서 운용되는 능동위상배열 기반의 시스템에 용이하게 적용이 가능하다.

한반도 복잡 해안지역의 바람장 모의 개선 (Improvement in the Simulation of Wind Fields Over the Complex Coastal Area, Korea)

  • 김유근;배주현;정주희;권지혜;서장원;김용상
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.417-430
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    • 2006
  • We focused on improvement in simulation of wind fields for the complex coastal area. Local Analysis and Prediction System(LAPS) was used as a data assimilation method to improve initial conditions. Case studies of different LAPS inputs were performed to compare improvement of wind fields. Five cases have been employed : I) non data assimilation, II) all available data, III) AWS, buoy, QuikSCAT, IV) AWS, buoy, wind profiler, V) AWS, buoy, AMEDAS. Data assimilation can supplement insufficiency of the mesoscale model which does not represent detailed terrain effect and small scale atmospheric flow fields. Result assimilated all available data showed a good agreement to the observations rather than other cases and estimated veil the local meteorological characteristics including sea breeze and up-slope winds. Result using wind profiler data was the next best thing. This implies that data assimilation with many high-resolution sounding data could contribute to the improvements of good initial condition in the complex coastal area. As a result, these indicated that effective data assimilation process and application of the selective LAPS inputs played an important role in simulating wind fields accurately in a complex area.

Field measurements of wind characteristics over hilly terrain within surface layer

  • He, Y.C.;Chan, P.W.;Li, Q.S.
    • Wind and Structures
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    • 제19권5호
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    • pp.541-563
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    • 2014
  • This paper investigates the topographic effects on wind characteristics over hilly terrain, based on wind data recorded at a number of meteorological stations in or near complex terrain. The multiply data sources allow a more detailed investigation of the flow field than is normally possible. Vertical profiles of mean and turbulent wind components from a Sodar profiler were presented and then modeled as functions of height and wind speed. The correlations between longitudinal and vertical wind components were discussed. The phenomena of flow separation and generation of vortices were observed. The distance-dependence of the topographic effects on gust factors was revealed subsequently. Furthermore, the canyon effect was identified and discussed based on the observations of wind at a saddle point between two mountain peaks. This study aims to further understanding of the characteristics of surface wind over rugged terrain. The presented results are expected to be useful for structural design, prevention of pollutant dispersion, and validation of CFD (computational fluid dynamics) models or techniques over complex terrains.

Effect of Precipitation on Sea Surface Wind Scatterometry

  • Yang, Jilong;Zhang, Xuehu;Chen, Xiuwan;Esteban, Daniel;McLaughlin, David;Carswell, Jim;Chang, Paul;Black, Peter;Ke, Yinghai
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1359-1361
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    • 2003
  • A set of microwave remote sensing data collected with the newly developed UMass Imaging Wind and Rain Airborne Profiler (IWRAP) during the 2002 Atlantic Hurricane Season was analyzed to further our understanding of the effect of precipitation on scatterometer wind vector retrieval. Coincident surface wind speed and precipitation measurements were provided by the UMass Simultaneous Frequency Microwave Radiometer (SFMR). The differences between the wind estimations from IWRAP and SFMR under precipitation conditions of 0-100mm/hr and wind speed of 0-60m/s was calculated, from which the effect of precipitation on the wind vector retrieval using scatterometry is analyzed qualitatively.

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