• 대한원격탐사학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-24
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• 2011

지구온난화는 인간의 생활과 해양 생태계에 영향을 미치며 또한 기후 시스템에 변화를 야기 시키며 전 지구 기후 변화를 가속화 시킨다. 이에 기후변화에 민감하게 반응하는 식생의 변화를 분석하는 일은 매우 중요하다. 푸리에 변환에 기초한 조화분석은 주기를 가지는 시계열 자료를 효과적으로 논증할 수 있는 방법이다. 특히, 식생은 1년을 주기로 계절에 따라 성장과 쇠퇴를 반복하기 때문에 조화분석을 이용한 분석에 매우 적합한 연구 대상이다. 조화분석을 통해 추출한 주기 성분은 시간에 흐름에 따른 식생의 변화를 개괄적으로 분석할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 SPOT/VEGETATION S10 MVC NDVI와 MODIS Land Cover Map 자료를 이용하여 토지 피복을 재 분류하고 지난 10년간 한반도 식생의 변화를 조화분석의 1주기 성분을 통해 분석하였다. 조화분석으로부터 추출 된 성분을 선형회귀 분석을 이용하여 변화 정도를 관찰한 결과 Cropland는 1년에 0.5일, Forest의 경우 1년에 0.8 일씩 성장 곡선의 주기가 빨라지고 있었다. 분석 된 자료는 한반도의 장기간 식생의 변화를 효과적으로 분석할 수 있는 방법으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.229-229
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• 2015

Downscaling is a fundamental procedure in the assessment of the future climate change impact at regional and watershed scales. Hence, it is important to investigate the spatial variability of the climate conditions that are constructed by various downscaling methods in order to assess whether each method can model the climate conditions at various spatial scales properly. This study introduces a fundamental research from Jang and Kavvas(2015) that precipitation variability from a popular statistical downscaling method (BCSD) and a dynamical downscaling method (MM5) that is based on the NCAR/NCEP reanalysis data for a historical period and on the CCSM3 GCM A1B emission scenario simulations for a projection period, is investigated by means of some spatial characteristics: a) the normalized standard deviation (NSD), and b) the precipitation change over Northern California region. From the results of this study it is found that the BCSD method has limitations in projecting future precipitation values since the BCSD-projected precipitation, being based on the interpolated change factors from GCM projected precipitation, does not consider the interactions between GCM outputs and local geomorphological characteristics such as orographic effects and land use/cover patterns. As such, it is not clear whether the popular BCSD method is suitable for the assessment of the impact of future climate change at regional, watershed and local scales as the future climate will evolve in time and space as a nonlinear system with land-atmosphere feedbacks. However, it is noted that in this study only the BCSD procedure for the statistical downscaling method has been investigated, and the results by other statistical downscaling methods might be different.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권2호
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• pp.49-57
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• 2016

기후변화를 일으키는 외부강제력이 전지구적으로 동일하게 주어지더라도 그에 따른 기후변화와 되먹임 효과는 지역마다 다르게 나타난다. 따라서 기후변화에 나타난 내부변동성 및 다른 잡음 효과로부터 지구온난화 신호를 구별하기 위한 기후변화 탐지는 전구평균뿐만 아니라 지역규모에서도 이뤄져 왔다. 본 논문은 지구온난화로 인해 미래에 전례 없는 기후가 나타나는 시기를 추정하고 그 지역적 차이를 분석함이 목적이며 이를 위해, 기후모형 자료를 이용한 기존 연구와는 달리, 관측 자료를 이용하여 내부변동성을 추정하고 미래 온도변화를 전망하였다. 전례 없는 기후 시기는 미래에 예측된 지표 온도가 과거 관측 기록에 나타난 온도 범위를 벗어나 전례 없이 따뜻한 기후가 이후로도 지속되는 시점으로 정의하였다. 1880년부터 2014년까지 관측된 지표온도 아노말리의 연평균 시계열을 이용하여 온난화 선형추세를 계산하였고, 이 추세로부터 벗어난 최대 변이 값을 내부변동성의 크기로 간주하였다. 관측 자료로 구한 온난화 선형추세와 내부변동성의 크기가 미래에도 유지된다고 전제하고 계산한 결과에 따르면, 육지에서 전례없는 기후는, 아프리카는 서쪽에서, 유라시아는 인도와 아라비아 반도 남부 등 저위도에서, 북아메리카는 캐나다 중서부와 그린란드 등 고위도에서, 남아메리카는 아마존을 포함하는 저위도에서, 남극대륙은 로스해 주변지역에서 향후 200년 이내에 비교적 빨리 나타나며, 우리나라를 포함한 동아시아 일부 지역에서도 200년 이내로 빨리 나타난다. 반면에 북유럽을 포함하는 고위도 유라시아 지역과 미국과 멕시코를 포함하는 북아메리카 중남부에서는 400년 이후에 나타난다. 해양에서는 전례 없는 기후가 인도양, 중위도 북대서양과 남대서양, 남극해 일부 해역과 남극 로스해, 북극해 일부 해역에서 200년 이내로 비교적 빨리 나타나는 반면, 내부변동성이 큰 동적도태평양, 중위도 북태평양 등의 일부 해역에서는 수천 년이 지나야 오는 곳도 있다. 즉, 전례 없는 기후시기는 육지에서는 대륙마다 서로 다른 양상을 보이고 해양에서는 온난화 추세가 큰 고위도 해역을 제외하면 내부변동성의 영향을 많이 받는다. 결론적으로 지구온난화로 인한 전례 없는 기후는 특정 시기에 공통적으로 나타나는 것이 아니라 지역에 따라 시기적으로 상당한 차이가 있다. 따라서 기후변화 대응책을 마련할 때 온난화 추세뿐만 아니라 내부변동성의 크기도 함께 고려할 필요가 있다.

• 대한지리학회지
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• 제49권4호
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• pp.489-508
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• 2014

본 연구에서는 최근 40년 동안(1973~2012) 우리나라 기상청 61개 기상관측소에서 관측한 일최고기온 및 일최저기온 자료를 분석하여 계절별 극한기온현상 변화의 시 공간적 특징을 밝히고자 하였다. 우리나라 평균적으로 봄철에는 온난일의 증가, 여름철에는 한랭야의 감소와 온난야의 증가 현상이 가장 뚜렷하게 나타난다. 가을철에는 여름철과 유사하게 한랭야의 감소와 온난야의 증가, 겨울철에는 한랭야의 감소와 한랭일의 감소 경향이 가장 뚜렷하게 나타난다. 도시화 정도에 상관없이 온난야와 같은 야간 극한기온 현상의 변화는 대부분의 계절 전이 기간에 뚜렷하게 나타나지만, 주간 극한기온현상의 변화는 특정 월에만 나타난다. 대조적으로, 한랭일은 봄철과 여름철에, 온난일은 여름철에, 온난야는 겨울철에 대부분의 관측지점에서 통계적 유의성을 지닌 변화를 살펴볼 수 없다. 온난화에 대한 극한기온현상 변화 민감도는 봄철에 온난일(+6.3일/$^{\circ}C$)과 한랭야(-6.2일/$^{\circ}C$), 여름철에 온난야(+10.4일/$^{\circ}C$)와 온난일(+9.5일/$^{\circ}C$), 가을철에 온난일(+7.7일/$^{\circ}C$), 겨울철에 한랭야(-4.7일/$^{\circ}C$)가 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 결과들은 온난화 과정에서 복잡한 기후변화 피드백에 의해 우리나라의 극한기온현상들이 계절마다 주 야간별로 비대칭적인 변화 추세와 민감도를 보이면서 변화하고 있음을 가리킨다.

• 대기
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• 제25권1호
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• pp.85-97
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• 2015

This study is to investigate future changes in carbon cycle using the HadGEM2-Carbon Cycle simulations driven by $CO_2$ emissions. For experiment, global carbon budget is integrated from the two (8.5/2.6) representative concentration pathways (RCPs) for the period of 1860~2100 by Hadley Centre Global Environmental Model, version 2, Carbon Cycle (Had-GEM2-CC). From 1985 to 2005, total cumulative $CO_2$ amount of anthropogenic emission prescribed as 156 GtC. The amount matches to the observed estimates (CDIAC) over the same period (136 GtC). As $CO_2$ emissions into the atmosphere increase, the similar increasing tendency is found in the simulated atmospheric $CO_2$ concentration and temperature. Atmospheric $CO_2$ concentration in the simulation is projected to be 430 ppm for RCP 2.6 at the end of the twenty-first century and as high as 931 ppm for RCP 8.5. Simulated global mean temperature is expected to rise by $1.6^{\circ}C$ and $3.5^{\circ}C$ for RCP 2.6 and 8.5, respectively. Land and ocean carbon uptakes also increase in proportion to the $CO_2$ emissions of RCPs. The fractions of the amount of $CO_2$ stored in atmosphere, land, and ocean are different in RCP 8.5 and 2.6. Further study is needed for reducing the simulation uncertainty based on multiple model simulations.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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• pp.30-31
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• 2013

Land use and land cover change (LULCC) due to human activities directly affects natural systems and contributes to changes in carbon exchange and climate through a range of feedbacks. How land use and land cover changes affect carbon exchanges can be assessed using multiyear measurement data from micrometeorological flux towers. The objective of the research is to assess the impact of land use and land cover change on carbon exchange in a heterogeneous cropland area. The heterogeneous cropland area in Haenam, South Korea is also subjected to a land conversion due to rural development. Therefore, the impact of the change in land utilization in this area on carbon exchange should be assessed to monitor the cycle of energy, water, and carbon dioxide between this key agricultural ecosystem and the atmosphere. We are currently conducting the research based on 10 years flux measurement data from Haenam Koflux site and examining the LULCC patterns in the same temporal scale to evaluate whether the LULCC in the surrounding site and the resulting heterogeneity (or diversity) have a significant impact on carbon exchange. Haenam cropland is located near the southwestern coast of the Korean Peninsula with land cover types consisting of scattered rice paddies and various croplands (seasonally cultivated crops). The LULCC will be identified and quantified using remote sensing satellite data and then analyzing the relationships between LULCC and flux footprint of $CO_2$ from tower flux measurement. We plan to calculate annual flux footprint climatology map from 2003 to 2012 from the 10 years flux observation database. Eventually, these results will be used to quantify how the system's effective performance and reserve capacity contribute to moving the system towards more sustainable configuration. Broader significance of this research is to understand the co-evolution of the Haenam agricultural ecosystem and its societal counterpart which are assumed to be self-organizing hierarchical open systems.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.174-184
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• 2009

지표 증발산은 육상 생태계의 수문순환의 주요 성분으로서, 지표-대기간의 에너지 교환, 미기후, 지역의 수자원 함량, 식생의 일차생산성 등에 중요한 영향을 미친다. 증발산을 추정하기 위한 방법들 중에서 MODIS를 이용한 방법은 위성 자료만을 사용하여 넓은 지역에 대한 지속적인 증발산 모니터링이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 MODIS 기반의 증발산 추정 알고리즘을 동아시아 지역에 적용하고, 그 신뢰도를 평가하였으며, 주요 오차요인을 분석하였다. 증발산 평가 결과 여섯 연구지역(GDK, HFK, TKY, TMK, CBS, SKT)에서는 $r^2$가 0.38~0.73, ME 와 RMSE가 각각 $-44{\sim}+31W\;m^{-2}$, $48{\sim}111W\;m^{-2}$로 신뢰할 만한 결과를 나타냈다. 하지만 다른 세 연구지역(HBG, QYZ, MKL)에서는 관측 값과 비교해서 차이를 나타내었고, 과소평가하는 경향을 보였다. HBG, MKL 지역은 MODIS 기상 자료 및 복사요소의 오차가 주요 원인으로 나타났다. 그러나 QYZ지역은 기상 자료와 복사요소가 모두 좋은 일치도를 보였기 때문에, 모형의 모수와 관련된 오차가 주요 원인의 하나로 판단된다. 임관 전도도의 오차가 증발산 오차에 미치는 영향을 분석한 결과, HBG지역을 제외한 다른 연구지 역에서 r값이 0.59~0.82로 관측값과의 상관성이 높은 것을 확인하였다. 또한 MODIS로부터 산출된 순간 증발산을 일 단위로 확장시킨 결과, 순간 증발산의 일치도가 떨어졌던 3개 연구지역을 제외하고 6개 지역에서 $r^2$가 0.44~0.89, ME와 RMSE는 각각 $-0.7{\sim}+0.6mm\;day^{-1}$, $0.5{\sim}1.1mm\;day^{-1}$의 범위로 신뢰도 있는 결과를 나타냈다.