벼 군락(群落)의 미기상요소(微氣象要素)들이 증발산(蒸發散)에 미치는 영향(影響)과 그들의 상호관련(相互關聯)을 구명(究明)하고자 1989년(年)에 기상청(氣象廳) 수원기상대(水原氣象臺) 포장(圃場)에서 대청벼와 삼강벼를 공시(供試)하여 종관기상(綜觀氣象), 군락(群落)의 미기상(微氣象)과 증발산량(蒸發散量), 작물(作物)의 건물생산량(乾物生産量) 등을 측정(測定) 조사(調査)하고, 증발산량(蒸發散量)의 생육시기별(生育時期別) 변화(變化)와 기상요소(氣象要素)의 영향(影響)을 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 벼 군락(群落)의 증발산량(蒸發散量)은 증발계(蒸發計)의 증발량(蒸發量), 기온(氣溫), 일사량(日射量), 일조시수(日照時數), 초관부(草冠部) 상단(上端)의 공기(空氣)와의 포차(飽差), 수온(水溫) 등의 순(順)으로 상관계수(相關係數)가 높았다. 2. 벼 군락(群落)의 증발산량(蒸發散量)과 측정증발량(測定蒸發量)과의 관계(關係)는 소형증발계(小型蒸發計)의 증발량(蒸發量)에 비하여 Class A 증발계(蒸發計)의 증발량(蒸發量)이 더욱 밀접한 상관관계(相關關係)를 보였다. 3. 벼 군락(群落)의 증발산량(蒸發散量)과 증발량(蒸發量)과의 관계(關係)에서 대청벼 보다 삼강벼의 상관계수(相關係數)가 더욱 높은 품종간차이(品種間差異)를 보였다. 4. Class A 증발계(蒸發計)로 측정(測定)된 증발량(蒸發量)에 대한 벼 군락(群落)의 증발산량(蒸發散量)의 비(比)는 전생육기간(全生育期間)을 통(通)하여 1.0이상이었으며, 8월(月) 하순(下旬)에는 1.9로서 최고(最高)에 달하였다. 5. Class A 증발계(蒸發計)의 증발량(蒸發量)은 소형증발계(小型蒸發計)에 의한 측정치(測定値)의 0.719배(倍)이었다. 6. 증발산량(蒸發散量)은 순복사량(純輻射量)보다는 태양(太陽)에너지 복사량(輻射量)과의 상관(相關)이 높았으며, 순복사량(純輻射量)은 태양(太陽)에너지 복사량(輻射量)의 0.66배(倍)이었다. 7. 최고기온(最高氣溫)은 평균기온(平均氣溫)보다 작물(作物)의 증발산량(蒸發散量)과의 상관(相關)이 높았고, 6m 높이의 풍속(風速)과는 정(正)의 상관(相關)을 보였지만, 강우일(降雨日)을 제외한 경우 상대습도(相對濕度)와의 상관계수(相關係數)는 매우 낮았다. 8. 기상요소(氣象要素)를 자료(資料)로 증발산량(蒸發散量)을 추정(推定)하기위하여 작성된 회귀(回歸)모델은 $ET=-5.3594+0.7005_{pan}A+0.1926T_{mean}+0.0878_{sol}+0.025RH$이었고, 이 모델에 의한 추정치(推定値)는 실측치(實測値)와 거의 일치(一致)($R^2=0.607$)하였다.
본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 '유미' 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 대기온도와 유사한 일변화를 보이며 낮 시간대에는 대기온도보다 높은 양상을 보였다. 엽온은 전일(24시간) 기준으로 대기온도(r2 =0.95), 일사량(r2 =0.74), 상대습도(r2 =-0.88)와 모두 높은 상관계수를 나타났다. 또한 토양수분장력은 낮 시간대(11~16시)에 엽온(r2 =-0.57), 엽-대기온도차(r2 =-0.71), CWSI(r2 =-0.72)와 높은 부의상관을 나타냈다. CWSI와 엽온, 엽-대기온도차의 상관계수는 24시간 기준으로 매우 높았고(r2 =0.90, r2 =0.92), CWSI와 토양수분장력의 상관분석에서 24시간 기준으로는 상관관계가 낮았으나(r2 =-0.27), 낮 시간대(11~16시)에는 상관관계가 매우 높았다(r2 =-0.72). CWSI (y)와 토양수분장력(x)의 상관관계 결정계수(r2 )는 11~12시간대에 가장 높았으며(r2 =0.68), 이때 회귀식은 y = -0.0087x + 0.14로 조사되었다. 일반적인 토양수분스트레스 시점인 -50 kPa에 해당되는 CWSI는 0.575로 계산된다. 따라서 적외선 열 영상 장치를 이용한 엽온 및 CWSI는 토양수분장력에 대해 높은 상관계수를 나타낸 것으로 보아 복숭아나무의 수분스트레스 진단에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
In this study, the high-resolution numerical simulations considering detailed anthropogenic heat, albedo, emission and roughness length are analyzed by using single layer Urban Canopy Model (UCM) in Weather Research Forecast (WRF). For this, improved urban parameter data for Seoul Metropolitan Area (SMA) was collected from global data. And then the parameters were applied to WRF-UCM model after it was processed into 2-dimensional topographical data. The 6 experiments were simulated by using the model with each parameter and verified against observation from Automated Weather Station (AWS) and flux tower for the temperature and sensible heat flux. The data for sensible heat flux of flux towers on Jungnang and Bucheon, the temperature of AWS on Jungnang, Gangnam, Bucheon and Neonggok were used as verification data. In the case of summer, the improvement of simulation by using detailed anthropogenic heat was higher than the other experiments in sensible flux simulation. The results of winter case show improved in all simulations using each advanced parameters in temperature and sensible heat flux simulation. Improvement of urban parameters in this study are possible to reflect the heat characteristics of urban area. Especially, detailed application of anthropogenic heat contributed to the enhancement of predicted value for sensible heat flux and temperature.
본 연구는 도시공원의 토지피복 및 식재구조에 따른 온도 영향요인을 규명하는데 목적이 있다. 성남시 분당구 중앙공원을 대상으로 전 지역에 대한 토지피복 및 식재현황을 파악하였으며 30개의 조사구를 설정하여 정밀 토지피복 및 식재구조를 파악하고 온도는 10회 반복 측정하였다. 온도 영향요인은 토지피복유형, 식재유형, 층위구조, 녹지량(녹피율, 녹지용적계수)을 선정하여 실측 온도와의 통계분석을 실시하였다. 토지피복유형, 식재유형, 층위구조와 실측 온도와의 분산분석 결과, 토지피복유형에서 목본 식재지는 저온역으로 초지와 포장지는 고온역으로 구분되었다. 식재유형은 침엽수 및 활엽수 식재지는 저온역으로, 초지와 포장지는 고온역으로 구분되었다. 층위구조는 교목층과 교목층+하부식재 유형은 저온역으로, 초지와 포장지는 고온역으로 구분되었다. 녹지량과 실측 온도와의 상관관계 분석 결과 녹피율과 녹지용적계수는 모두 실측 온도값과 고도의 음(-)의 상관관계가 인정되었다. 녹지량과 실측 온도와의 회귀모형에 의하면 녹피율은 1% 증가할 때마다 $-0.002^{\circ}C$, 녹지용적계수는 $1m^3/m^2$ 증가할 때마다 $-0.122^{\circ}C$의 온도저감 효과가 있을 것으로 예측되었다.
The climate of urban area is an unstable type with considerable seasonal variation in precipitation wind speed, and temperature and it grows worse. Besides, ozone is a serious air pollutant in most of large cities. So worldwide, some of large cities are investing in forestry options to offset their climate problems, but lack of information has hindered comparisons of urban un cost effectiveness to other options. This research intends to study the economic benefits of tree shading of 19 parking lots in UCD campus. The economic benefits of tree shading are air conditioning savings, air quality, stormwater run-off, and other benefits. Especially, this study focuses how much the economic benefit of parking lot shading has been increased from 1995 to 2003 year by aerophoto. Some data on dimensions of parking lots and the number, size, tree species, and location of trees around each parking lot was inventoried. Two aerophotos(1995,2003) were used in order to analyze the increasement of tree canopy in 19 parking lots for 8 years. However, increasing coverage of trees and managing them for healthy growth would not be sufficient for avoiding adverse impacts by future climate change. Additional measures should be followed such as an increase of energy use efficiency and development of substitute energy. For example, coverage of trees help to save cooling energy by blocking solar radiation reaching parking cars and building structures through shading, and creating cool micro-climates through evapotranspiration. They also reduce heating demand by decreasing air infiltration and heat conduction out of the interior of buildings. Proper arrangement of vegetation over the parking lots can reduce cooling and heating costs. So proper planting design around hard space paving including species selection and location can significantly save cooling and heating energy. And a reduction in car and building's heating and cooling costs results in the reduction in energy demand which causes to emissions of air pollutants. Total increased tree canopy from 1995 to 2003 is $8,470.45m^2$ and the economic benefits is US$ 5,282.10. The economic benefit of one tree has been US$ 7.21 for 8 years. And an annually increased benefit is US$ 0.9 per a tree. If this kind of study is applied to studying the economic benefits of tree canopy in parking lots of Korea, it could result in guidelines of tree planting of parking lots. Because the trees selected for planting in parking lots were not suitable for an environment, the guidelines should contain a recommended list of trees. The guidelines should propose the shading percentage of parking lot when we plan a parking lot and contain the maintenance of trees in order to maximize the economic benefits of tree canopy.
Modeling the effects of high-rise buildings on thermo-dynamic conditions and meteorological fields over a coastal urban area was conducted using the modified meso-urban meteorological model (Urbanized MM5; uMM5) with the urban canopy parameterization (UCP) and the high-resolution inputs (urban morphology, land-use/land-cover sub-grid distribution, and high-quality digital elevation model data sets). Sensitivity simulations was performed during a typical sea-breeze episode (4~8 August 2006). Comparison between simulations with real urban morphology and changed urban morphology (i.e. high-rise buildings to low residential houses) showed that high-rise buildings could play an important role in urban heat island and land-sea breeze circulation. The major changes in urban meteorologic conditions are followings: significant increase in daytime temperature nearly by $1.0^{\circ}C$ due to sensible heat flux emitted from high density residential houses, decrease in nighttime temperature nearly by $1.0^{\circ}C$ because of the reduction in the storage heat flux emitted from high-rise buildings, and large increase in wind speed (maximum 2 m $s^{-1}$) during the daytime due to lessen drag-force or increased gradient temperature over coastal area.
작물의 체온인 엽온은 작물의 증발산량 또는 작물의 스트레스와 관련이 있으며, 일반적으로 일사, 풍속, 습도 등 기상조건과 잎의 크기, 형태 등 생리작용 등에 의해 지배된다. 엽온을 작물의 수분스트레스지수, 증발산량 등을 산정하기 위한 인자로 많이 활용되고 있으며, 최근 ICT 기술의 발달로 인해 열영상 카메라, 적외선 센서 등을 활용해서 실시간 측정을 하고, 정보를 작물 생육환경 제어에 활용하는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 시설오이를 대상으로 캐노피 온도(Canopy temperature, $T_c$)와 대기온도(Air temperature, $T_a$)간의 상관관계, 또 ($T_c-T_a$)와 포화수증기압차(Vapor pressure deficit, VPD)와의 관계를 분석하였다. 대기온도와 상대습도를 이용하여 산정된 VPD가 엽온에 미치는 영향을 분석한 결과, 엽온 증가에 따라 VPD가 증가하였으며, 캐노피와 대기온도간의 차이 또한 VPD간에 음의 상관관계($R^2=0.82{\sim}0.89$)가 나타났는데, 이는 대기온도에 따른 엽온과 포화수증기압의 상승이 원인인 것으로 나타났다. ($T_c-T_a$)와 VPD값을 이용하면 작물 수분스트레스(Crop Water Stress Index, CWSI)를 산정할 수 있는 데, 결과값을 분석한 결과 $T_c$와 $T_a$의 차가 적은 경우 CWSI값이 증가함을 알 수 있었다. 향후 연구에서는 추가적으로 다양한 재배환경에서의 캐노피 온도, 포화수증기압차, 그리고 CWSI를 산정하여, 적정 생육 환경조성을 위한 지표로 활용할 계획이다.
This study examined the impact of change of land-use and meteorological condition due to urbanization on heat environment in Seoul metropolitan area over a decade (2000 and 2009) using Weather Research and Forecasting (WRF)-Urban Canopy Model (UCM). The numerical simulations consist of three sets: meteorological conditions of (1) October 2000 with land-use data in 2000 (base simulation), (2) October 2009 with land-use data in 2000 (meteorological condition change effect) and (3) October 2009 with land-use data in 2009 (both the effects of land-use and meteorological condition change). According to the experiment results, the change of land-use and meteorological condition by urbanization over a decade showed different contribution to the change of heat environment in Seoul metropolitan area. There was about $1^{\circ}C$ increase in near-surface (2 m) temperature over all of the analyzed stations due to meteorological condition change. In stations where the land-use type changed into urban, large temperature increase at nighttime was observed by combined effects of meteorological condition and land-use changes (maximum $4.23^{\circ}C$). Urban heat island (UHI) over $3^{\circ}C$ (temperature difference between Seoul and Okcheon) increased 5.24% due to the meteorological condition change and 26.61% due to the land-use change. That is, land-use change turned out to be contributing to the strengthening of UHI more than the meteorological condition change. Moreover, the land-use change plays a major role in the increase of sensible heat flux and decrease of latent heat flux.
본 연구는 우리나라 여름철 고온다습 환경 하에서 축구장에 조성된 한지형 잔디의 하고현상을 줄이기 위해 차광이 한지형 잔디의 하고현상을 감소에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 1999년 5월부터 2001년 8원까지 35% tall fescue+50% kentucky bluegrass+15% perennial ryegrass의 한지형 잔디로 조성된 건국대 포장에서 실험되었다. 한지형 잔디의 여름철 하고현상 피해를 감소시키기 위해 차광률(0, 50%, 75%), 차광색(검정, 녹색), 차광 높이(잔디면 0cm 위, 잔디면 30cm위) 및 차광시간(오전 10시부터 5시가지 7시간만 차광, 24시간 차광)을 달리하여 처리하였다. 차광처리는 1999년 6월8일부터 매년 여름 기간 동안 차광하였고 실험구의 크기는 1.25m$\times$3m이며 3반복 완전임의 배치하였다. 대조구 온도가 30~35$^{\circ}C$일 때 처리구간의 잔디표면 온도 차이는 2~3$^{\circ}C$로 적었지만 4$0^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 차광처리구가 대조구에 비해 6~13$^{\circ}C$ 정도 낮았으며, 검정차광이 녹색차광보다 온도를 더 낮추었다. 맑은 날 조도는 대조구가 66,700~95,200 Lux인 데 비해 50%와 75% 검정차광처리구는 대조구보다 40~94% 정도로 지나치게 차광되었다. 반면 50%와 75% 녹색차광처리구는 25~54%의 차광률을 보여 검정보다 녹색 차광막의 차광률이 낮게 나타나 한지형 잔디의 광합성 측면에서 볼 때 녹색이 더 효과적일 것으로 판단된다. 차광률 및 차광색은 50%와 75%의 녹색 차광처리구에서 엽색, 잔디면 품질, 예지물량과 지하부 건물중이 우수하였다. 반면 75% 검정색 차광처리구는 한지형 잔디를 심하게 도장시켰으려 그 후 고온과 과습은 한지형 잔디를 갈변 후 부패시켰다. 50% 검정 차광막으고 차광높이를 달리한 실험에서 잔디면 바로 위에 덮은 처리구는 장마 후 고온으로 한지형 잔디를 각변 후 부패시켰지만 30cm 높이로 띄운 처리구에서는 하고현상의 피해가 적었다. 타광시간에 있어 50% 검정 차광막으로 30cm 높이로 24시간 차광처리구와 0cm 높이로 오전 10시부터 5시까지 7시간 차광 처리구에서 한지형 잔디의 엽색, 잔디면 품질, 예지물 및 지하부 건물중의 차이가 적게 나타났다. 이상을 요약하면 50%와 75% 녹색착광막을 우리나라 여름철 장마기 중 강한 햇볕으로 잔디 표면 온도가 갑자기 상승하거나 경기장 이용 후 한지형 잔디를 회복시키고자 할 때 오전 10시부터 5시까지 차광을 지속하변 한지형 잔디 지상부 및 지하부의 생육을 유지 또는 촉진하며 하고현상감소를 위한 관리적 방법으로 사용될 수 있을 것으고 판단된다. 그러나 녹색타괌만은 검정차광막보다 온도를 낮추는 효과가 적어 온도를 6~13$^{\circ}C$로 낮추고 조도를 50,000~60,000만 Lux를 유지할 수 있는 녹색+검정색이 혼합된 차광막에 대한 연구가 지속되어야 할 것으로 판단된다.
95-98년에 걸쳐 대구지방에서 '여홍'을 공시하여 육묘하고 9월 중순 24cm 플라스틱 포트에 정식하여 노지재배 관리하였다. 9월 하순부터 다음해 1월 말까지 5일 간격으로 전조온실에 딸기를 입실재배하면서 휴면최심기, 반휴면 상태의 초형을 나타내는 보온개시기, 노지포장의 초상온도 측정치로부터 '여홍'의 휴면 타파 경과 시기, 저온적산시간의 기점, 생육 및 수량에 관한 조사 결과는 다음과 같다. 대구지방에서 '여홍'의 휴면이 가장 깊은 시기는 95년에는 11월 5일, 96년에는 10월 25일, 97년에는 10월 31일이였다. '여홍'이 전조온실에서 반휴면 상태의 초형을 나타낸 보온개시기는 95년도와 96년에는 11월 10일-20일, 97년에는 11월 10일-30일이었다. 휴면최심기를 기점으로 '여홍'의 휴면타파에 요하는 초상기온 $5^{\circ}C$ 이하 100-200시간의 경과시기는 96년에는 11월 16일-25일, 97년에는 11월 24일-12월 5일이었다. '여홍'의 수량은 각 연도마다 10월-11월의 보온개시에서 좋은 결과를 나타내었다. '여홍'은 전조 재배 시 촉성작형의 적응특성을 나타내었고 전조반촉성 재배 시에는 휴면최심기 기점 $5^{\circ}C$ 이하 50-150시간 경과 시에 보온 개시하는 것이 최선이라 사료되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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