• Title/Summary/Keyword: climatological characteristics

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A New Application of Unsupervised Learning to Nighttime Sea Fog Detection

  • Shin, Daegeun;Kim, Jae-Hwan
    • Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences
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    • 제54권4호
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    • pp.527-544
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    • 2018
  • This paper presents a nighttime sea fog detection algorithm incorporating unsupervised learning technique. The algorithm is based on data sets that combine brightness temperatures from the $3.7{\mu}m$ and $10.8{\mu}m$ channels of the meteorological imager (MI) onboard the Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS), with sea surface temperature from the Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis (OSTIA). Previous algorithms generally employed threshold values including the brightness temperature difference between the near infrared and infrared. The threshold values were previously determined from climatological analysis or model simulation. Although this method using predetermined thresholds is very simple and effective in detecting low cloud, it has difficulty in distinguishing fog from stratus because they share similar characteristics of particle size and altitude. In order to improve this, the unsupervised learning approach, which allows a more effective interpretation from the insufficient information, has been utilized. The unsupervised learning method employed in this paper is the expectation-maximization (EM) algorithm that is widely used in incomplete data problems. It identifies distinguishing features of the data by organizing and optimizing the data. This allows for the application of optimal threshold values for fog detection by considering the characteristics of a specific domain. The algorithm has been evaluated using the Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP) vertical profile products, which showed promising results within a local domain with probability of detection (POD) of 0.753 and critical success index (CSI) of 0.477, respectively.

우리나라 기후특성을 고려한 Hargreaves 공식의 매개변수 지역화 (Parameter Regionalization of Hargreaves Equation Based on Climatological Characteristics in Korea)

  • 문장원;정충길;이동률
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권9호
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    • pp.933-946
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    • 2013
  • 유역의 수문기상학적 특성을 분석하거나 수자원계획을 수립하는 과정에서 필수적인 사항은 증발산에 대한 정량적인 특성을 파악하는 것이다. 일반적으로 증발산량에 대한 정량적인 분석은 기온, 풍속 등 기상학적 인자를 바탕으로 잠재증발산량 또는 기준증발산량을 추정하는 방법을 이용하고 있으며, Hargreaves 공식은 기온자료를 이용하여 기준증발산량을 산정할 수 있는 간단한 경험식이라 할 수 있다. 본 연구에서는 Hargreaves 공식을 우리나라에 적용함에 있어 보다 정확한 기준증발산량 추정이 가능하도록 공식의 매개변수를 지역화하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 일사량 관측자료와 기온과의 관계를 검토하여 수정 관계식을 도출하였으며, 수정 관계식과 Penman-Monteith 방법에 의한 기준증발산량 산정결과를 이용하여 Hargreaves 공식의매개변수지역화를 수행하였다. 또한 매개변수와 기온과의 관계분석을 통해 기온자료로부터 Hargreaves 공식의 매개변수를 추정할 수 있는 관계식을 제안하였으며, 이에 대한 검증을 수행하였다. 연구결과, 우리나라에서 기존 Hargreaves 공식을 그대로 이용할 경우 Penman-Monteith 방법에 비해 과대 또는 과소 산정될 수 있음을 확인하였으며, 지역화된 매개변수를 이용할 경우 정확도가 크게 개선되고 있음을 확인하였다. 또한 기온자료로부터 Hargreaves 공식의 매개변수를 추정할 수 있는 관계식에 대한 검증을 통해 본 연구에서 제안한 관계식의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

우리나라 지중온도 변동의 기후학적 특성 (Climatological Characteristics in the Variation of Soil temperature in Korea)

  • 김승옥;서명석;곽종흠
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.93-105
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    • 2005
  • 본 연구에서는 기상청에서 운용중인 지중온도 관측소 자료를 이용하여 지중온도의 기후학적 변동 특성을 분석하였다. 또한 지중온도의 변동에 중요한 인자중의 하나인 강수(토양수분)가 지중온도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 습윤 해와 건조 해로 나누어 지중온도의 변동 특성에 대해서 분석하였다. 지중온도의 30년 평균값은 대부분 지역에서 깊이에 관계없이 $14.4\~15.0^{\circ}C$를 보이고 있으며 공간적으로는 남부와 해안지역에서 상대적으로 높에 나타나 기온의 공간분포와 같이 U자 형태의 분포를 보이고 있다. 대기에 비하여 상대적으로 높은 열용량과 낮은 열전도도의 영향으로 깊이별 연 최고와 최저온도가 발생하는 날이 깊이에 따라 지연되어 5.0m 길이에서는 지표에 비하여 약 3개월 정도 늦게 나타나고 있다. 그 결과 1.0m 이하의 심부토양은 여름에는 열 흡수원으로, 겨울에는 열원으로 열원으로 작용하여 전체적으로 기온의 연 변동폭을 조절하는 역할을 한다. 도시열섬과 지구온난화의 영향으로 지중온도도 전체 깊이에서 기온과 같이 지난 30년 동안(1973-200) 약 $0.3\~0.5^{\circ}C/10$년으로 상승하였다. 하지만 계절별 상승경향에서는 기온 (겨울)과 달리 봄철에 최대상승이 일어나고 있다. 또한 토양수분은 지중온도의 일 변동과 계절변동에 영향을 미치는데 지중온도의 변동성에 미치는 영향은 계절과 깊이에 다라 다르게 나타나고 있다. 봄에는 습윤한 해의 지중온도가 건조한 해보다 낮을 뿐만 아니라 변동성도 작게 나타나고 있다. 여름에 천부토양에서는 봄과 유사하게 나타났으나 1.0m 깊이 이하의 심부토양에서는 습윤한 해의 지중온도가 건조한 해보다 높을 뿐만 아니라 변동성도 크다. 하지만 겨울에는 전 지층에서 습윤한 해의 지중온도가 건조한 해보다 온도는 $10%{\circ}C$ 이상 높게 나타나고 있으나 변동성은 작게 나타나고 있다.없었다(P=0.225). 결론: 종양의 크기가 4 cm 이상, 종양 내 낭성 병변의 존재, 불규칙한 종양의 외측 변연, 종양 내부 에코의 불균질성 등이 악성 종양의 가능성을 시사하는 소견으로 조사되었다. 위의 위장관 간질성 종양의 치료 방침을 결정하는데 이러한 지표들을 임상적으로 유용하게 적용할 수 있을 것이다.료비가 낮았으나, 일당 진료비는 CP군은 430,414원, Non-CP군에서 높았음을 알 수 있었다(P<0.05). 13가지 항목의 만족도 조사에서도 CP군이 Non-CP군에 비해 높았다(P<0.05). 결론: 저자들이 개발하여 위암수술 환자에 적용한 CP 프로그램은 재원기간을 줄이고 총 진료비를 감소시킨 반면 일일 진료비의 상승과 환자 및 의료진의 만족도를 높일 수 있었다. 향후 다기관이 참여하는 전향적인 연구를 통해 보다 적절한 표준진료지침을 개발하여 그 효용성을 객관화 시켜야 할 것으로 사료된다. 있을 때 C/C 13($23\%$), C/T & T/T 43($77\%$)이었고, 흡연력이 없을 때 C/C 5($12\%$), C/T & T/T 35 ($88\%$)였다(P=0.189). 환자군 내에서 음주력 유무에 따른 MTHFR유전자형의 분포는 음주력이 있을 때 C/C 12($26\%$), C/T & T/T 33($74\%$)이었고, 음주력이 없을 때 C/C 6($12\%$), CT & T/T 45($88\%$)였다.(P=0.063). 결론: 본 연구에서는 MTHFR C/T & T/T 유전자 다형성이 위암의 발생과 그 위치에 대해 관련이 있는 것으로 여겨지고, 흡연력, 음주력과는 관련이 없는 것으로 여겨진다.험이 커지는 경향을 보였으나, 나이 및 병기, 종양의 크기, MD-BED $Gy_{10}$ 등의 예후 인자를 보정한

농작물 재배와 관련된 이상기온 출현 일수의 기후학적 지역 특성 (The Climatological Regional Characteristics of the Occurrence of Extraordinary Temperature Events Associated with Cropcultivation)

  • 이재규;김유진;정선희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.157-172
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    • 2010
  • 월별 $2{\sigma}$값 분포를 보면, 4~7월까지 4개월 동안, 전국에서 $2{\sigma}$값이 가장 크게 나타난 곳은 강릉이었으며, 또한, 동해안 지역이 다른 지역에 비해 상대적으로 제일 큰 값이 나타나, 기후학적으로 기온 변동폭이 큰 지역임을 뚜렷이 잘 보여주었다. 그리고 전 지역 평균한 $2{\sigma}$값의 월별 크기를 비교해보면, 4월의 $2{\sigma}$값이 5.6도로 제일 컸다. 월별 이상저온 및 이상고온 출현일수 분포에서는, 4월의 경우, 30일 이상의 이상고온 출현 일수를 기록한 지역은 대부분의 서해안 지역과 동해안 지역인 속초와 영덕, 그리고 제주이다. 특히 강화에서는 이상고온 출현 일수가 무려 45일이나 되었으며, 조사 월인 4~10월 중에서 이상고온 출현 일수가 제일 많은 월로, 그리고, 이상저온 출현 일수가 제일 적게 나타난 월이었다. 따라서 4월의 경우, 동해안 지역과 서해안 지역은 이상저온에 따른 냉해보다는 이상고온에 따른 피해 대책에 더욱 유의할 필요가 있겠다. 한편, 8월은 기후학적으로 제일 더운 계절이지만, 이상저온 출현 일수가 30일 이상이 되는 지역이 분석기간 중에서 제일 광범위하며, 또한 이상저온 출현 일수가 제일 많은 달이다, 특히, 강원도 내륙, 충청도 내륙, 그리고 남부 지방에서 최다인 반면에, 이상고온 출현 일수가 제일 적게 나타난 월이었다. 따라서 8월은 모든 월 중에서 이상고온보다는 이상저온과 관련하여 농작물 재배에 있어 제일 세심한 관리가 요구되는 월로 분석되었다.

강화지역의 기후특성 분석을 통한 '강화약쑥'의 생육 환경 연구 (Study on the Growth Environment of 'Gangwha-mugwort' Through the Climatological Characteristic Analysis of Gangwha Region)

  • 안중배;허지나;정해곤;박종호
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.71-78
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    • 2012
  • 본 연구에서는 Eupatilin이 고함유된 약쑥의 생육환경을 구명하고자 하였다. 이를 위해서 먼저 선행연구를 통해 Eupatilin이 고함유된다고 알려진 강화지역의 기상학적 특성을 살펴보고, 재배지역별, 수확시기별 Eupatilin 함유량과 기상요소와의 관계를 분석 하였다. 또한 강화지역의 해양, 대기질, 토양 그리고 약쑥 생육지 분포 자료를 이용하여 환경학적 조건도 분석 하였다. 결과적으로 일조시간이 길고 일교차가 큰 지역이 유효 성분이 많이 함유된 약쑥 생산에 유리한 환경이며, 강화도는 주변 지역에 비해서 일조시간이 길며 일교차가 크기 때문에 Eupatilin 함량이 많은 약쑥의 재배 및 서식처로써 적합한 지역으로 사료되었다. 또한 강화는 약한 해풍과 주변 해역의 낮은 염분도에 의해 유입되는 염분의 양이 다른 해안지방에 비하여 낮으며 다른 지역과 비교해볼 때 청정한 대기환경을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 이와 더불어, 강화지역은 산지 주변으로 배수가 양호한 사양 질 내지 식양 질이 많이 분포하는데 이러한 토양 분포는 약쑥 생육지 분포와 일치하였다. 즉, 적절한 염분의 유입과 청정한 대기 그리고 배수가 양호한 토양이 Eupatilin 함유에 유리한 환경이 되었을 것으로 사료되었다.

일본 쯔쿠바에서의 한후기 동안 기온역전의 특성에 관한 연구 (A Study of the Characteristics of Temperature Inversion During the Cold Half year at Tsukuba, JAPAN)

  • 이부용;김두석;문승의
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.217-228
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    • 1994
  • The climatological study of temperature inversion was conducted at the Tsukuba of Japan during the cold half year, the periods of which were both from October 1981 through March 1982 and from October 1982 through March 1983. Meteorological phenomena were observed to appear both from l0m to 200m above the ground and from the surface to 300hPa. The data collected from those phenomena were analyzed in terms of statistics and investigated from a synoptic point of view. The results are as follow. The dispersion of the surface inversion happens right after sunrise through the whole period. The higher the upper layer is, the later that happens. Up to a height of 200m, the wind speed at a height of 25m has the greatest effect on temperature, but on the other hand the wind speed at a height of l0m has the greatest effect on inversion intensity.

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特定地域의 大氣汚染 擴散모델 開發에 關한 硏究 (A Study on the Development of Air Pollution Dispersion Model for Personal Computer)

  • 송기유;임흥재;윤명희
    • 한국대기환경학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.19-30
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    • 1986
  • This study was performed to develop a long-term air pollution dispersion model based on CDM program for use in the personal computer. The model CDM.PC, developmented for use of this study, simplified the plum equation of point pollution source in a windy state and sindless state. We used the classified 8 class stability, 16 wind direction and 4 class wind speed for the computer input climatological data. The plum rise equation is applied for CONCAWE's equation above 2,000 Kcal/sec of the exhaust calorie and Moses-Carson's equation below 2,000Kcal/sec at windy state, and Brigg's equation at calm. The time required is 200 minutes for drawing the air pollution contour for treating ten stacks under the above-stated conditions. It is the weakness of using personal computer that the operation time is longer than a large-size computer. But it strength is that the personal computer is used widely. To compare the treatment results of CDM.PC with TCM, we comfirmed that the shape of $SO_2$ pollution contour is similar but the concentration distribution is quite different because of characteristics of each models. Estimated and measured $SO_2$ concentration were similar, namely, Cest/Cob ratio of CDM.PC and TCM were respectively $0.96 \pm 0.25 (mean\pmS.D)$ and $1.08\pm0.26$.

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대구 앞산 달비골의 국지풍 특성에 관한 관측적 연구 (Observational Study on the Local Wind of the Dalbi-Valley Located at Ap-Mountain in Daegu)

  • 구현숙;권병혁;김해동
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.73-79
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    • 2007
  • The purpose of this study is to clarify the effect of mountain-valley wind on heat island formed in urban area which is located around valley mouth. The meteorological observations were carried out over the Dalbi-valley under a clear summer pressure patterns, and some consideration were tried from the results. In order to make clear the climatological characteristics and air-mass modification process of the mountain-valley wind over the valley, the meteorological observations were done simultaneously at two points. The observational points were located at the breast and valley mouth parts, respectively. The results were as follows: First, it was found that the valley wind was observed through the daytime, and it was replaced by a mountain wind after sunset. Second, the heat budget is also investigated with observation data. The sensible heat flux over the breast of Dalbi-valley reached to about $200 W/m^2$ during daytime, which is a little more than one third of net radiation. On the other hand, the sensible heat flux represented negative values during nighttime. But the sensible heat flux over the valley mouth covered by asphalt showed plus value(about $20{\sim}30 W/m^2$) during the nighttime.

SEBAL모형을 이용한 증발산량의 추정 금강 상류지역을 대상으로 (Estimation of Evapotranspiration with SEBAL Model in the Geumgang Upper Basin, Korea)

  • 유진웅
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.517-522
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    • 2003
  • 증발산량의 정확한 산정은 자연현상과 인문현상을 이해하는데 있어 중요하다. 증발산량의 점추정이 갖는 한계를 극복하기 위해 원격탐사를 이용하여 증발산량을 추정하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 이 중 SEBAL 모형은 원격탐사 자료를 이용하는 기존의 방법에 비해 소요되는 자료가 적으면서도, 증발산량을 정확하게 추정하는 방법으로 알려지고 있다. 이 연구에서는 우리나라 지형에서 SEBAL 모형의 적용 가능성을 검증하였고, 증발산량 분포의 시공간적 특성을 살펴보았다. 연구 지역은 금강 상류의 보청천 유역이며, Landsat 5 TM영상(1995년 1월 11일, 4월 1일, 5월 3일, 10월 10일, 11월 27일)을 이용하였다.

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한강 및 낙동강 유역평균 월강수량의 기후 특성 분석 (Climatological characteristics of area averaged monthly precipitation on Han- and Nakdong-river basins for 1954-2002)

  • 백희정;권원태
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1223-1227
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    • 2004
  • 강수량의 대부분이 여름철에 집중적으로 내리는 우리나라의 경우 경제기반에 필요한 용수 확보를 위한 댐 수위 조절 등의 수자원 관리를 위해서는 강수량의 장기예측이 매우 중요하다. 그러나 장기예측에 앞서 강수량의 기후 특성 분석은 예측을 위한 기반 자료로서 필요하다. 따라서 한반도 기상 관측소 자료로부터 1954년부터 2002년 49년동안 한강과 낙동강 유역의 유역평균 월강수량의 기후특성을 분석하였다. 유역평균 월강수량은 Thiessen 가중법을 사용하여 산출되었으며, 4월 유역평균 강수량은 감소 경향이 뚜렷하고, 8월 유역평균 강수량은 증가 경향이 매우 뚜렷하였다. 또한 두 유역에 있어서 1970년 중반에 유역평균 월강수량의 변동에 변화가 나타났다. NINO3 지수와 한강과 낙동강 유역평균 월강수량 편차와의 동시상관관계에서 유역평균 9월 강수량은 NINO3 지수와 지속적인 음의 상관을 보였고, 11월 유역평균 강수량과는 양의 상관이 크게 나타났다. 우기 동안 한강 유역평균 월강수량의 극한 사상의 종관 특성 분석을 위한 합성도에서 다우해(above normal year)인 경우에는 주로 대륙에 1000 hPa 고도의 음의 편차, 해양에 양의 편차의 중심이 놓여 있어 다우 시기는 북태평양 고기압의 강화와 관련됨을 알 수 있었다. 또한 8월 유역평균 강수량은 한반도 상공의 제트 강화와 관련되어 있었으며, 9월 유역평균 강수량의 경우에는 제트 출구의 북쪽에서의 양의 편차, 남쪽에서의 음의 편차 및 하층 바람장의 수렴과 관련되어 나타났다.

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