• 제목/요약/키워드: interannual variation

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Adjustment of A Simplified Satellite-Based Algorithm for Gross Primary Production Estimation Over Korea

  • Pi, Kyoung-Jin;Han, Kyung-Soo;Kim, In-Hwan;Lee, Tae-Yoon;Jo, Jae-Il
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.275-291
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    • 2013
  • Monitoring the global Gross Primary Pproduction (GPP) is relevant to understanding the global carbon cycle and evaluating the effects of interannual climate variation on food and fiber production. GPP, the flux of carbon into ecosystems via photosynthetic assimilation, is an important variable in the global carbon cycle and a key process in land surface-atmosphere interactions. The Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) is one of the primary global monitoring sensors. MODIS GPP has some of the problems that have been proven in several studies. Therefore this study was to solve the regional mismatch that occurs when using the MODIS GPP global product over Korea. To solve this problem, we estimated each of the GPP component variables separately to improve the GPP estimates. We compared our GPP estimates with validation GPP data to assess their accuracy. For all sites, the correlation was close with high significance ($R^2=0.8164$, $RMSE=0.6126g{\cdot}C{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, $bias=-0.0271g{\cdot}C{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$). We also compared our results to those of other models. The component variables tended to be either over- or under-estimated when compared to those in other studies over the Korean peninsula, although the estimated GPP was better. The results of this study will likely improve carbon cycle modeling by capturing finer patterns with an integrated method of remote sensing.

동중국해 북부해역에서 여름동안 영양염, 엽록소, 부유물질의 분포 특성 및 연간 변화 (The Distribution and Interannual Variation in Nutrients, Chlorophyll-a, and Suspended Solids in the Northern East China Sea during the Summer)

  • 김동선;김경희;심정희;유신재
    • Ocean and Polar Research
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    • 제29권3호
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    • pp.193-204
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    • 2007
  • In order to find out the annual variations in the marine ecosystem of the East China Sea, temperature, salinity, nutrients, chlorophyll-a, suspended solids, and suspended particulate organic carbon were extensively investigated in the northern East China Sea during the Summer of 2003 and 2006. During the Summer of 2003, the northern East China Sea was not significantly affected by the input of fresh waters from the Changjiang River. During the Summer of 2006, however, fresh waters of the Changjiang River intruded into the western part of the study area where temperature, nitrate, and phosphate in the surface waters were higher than in the other areas, and salinity, silicate, and suspended solids in the surface waters were lower. As a result of the increase in nitrate and phosphate concentrations, concentrations of chlorophyll-a and suspended particulate organic carbon increased in the western part compared with the other areas. However, the depth-integrated chlorophyll-a concentrations measured during the Summer of 2003 were rather similar to those during the Summer of 2006, and not considerably different from those measured in the East China sea during the Summer of 1994 and 1998. Therefore, the depth-integrated chlorophyll-a concentrations have not significantly changed in the East China Sea over the last 12 years. The lower concentrations of silicate and suspended solids in the western part may be related to construction of the Three-Gorges Dam since the concentrations of silicate and suspended solids in fresh waters of the Changjiang River have significantly decreased after construction of the Three-Gorges Dam in June 2003.

기후 변화에 따른 한반도 산불 발생의 시공간적 변화 경향 (Climate Change over Korea and Its Relation to the Forest Fire Occurrence)

  • 성미경;임규호;최은호;이윤영;원명수;구교상
    • 대기
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    • 제20권1호
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    • pp.27-35
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    • 2010
  • This study analyzes the climate change in Korea and its impact on the occurrence of forest fire events. The forest fire occurrences in Korea tend to concentrate around large cities. In addition, the spatial distribution of the forest fire occurrence seems to agree with local climate conditions. Though the occurrence of the forest fire shows strong interannual variation, it also exhibits a positive trend. Because the forest fire frequently occurs during early spring, we examined long term climate variability in Korea for the early spring seasons. The climate change in Korea generally has brought warmer, drier, and less precipitable conditions during the early spring. The changes of the atmospheric conditions provide favorable condition for the forest fire. The climate changes in Korea also depict distinct spatial variability according to the atmospheric variables. We compared the regional trend of the fire occurrence with the climate trends. The results show the sharpest growing in the forest fire occurrence over southwest of Korea. This study suggests that the decrease in the precipitation day might affect the sharp increasement of the forest fire occurrence in the southwest of Korea.

산지 토양수분 관측자료 경년변화 특성 분석 (Analysis of the soil moisture data on interannual variation in mountain area)

  • 김기영;이연길;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.192-192
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    • 2018
  • 토양수분량은 가뭄, 홍수 및 갈수 예보, 유출 해석, 작물의 소비수량 산정과 같이 국가 물 관리 및 수자원 계획 및 개발 등의 목적으로 활용되고 있다. 또한, 생태수문학의 중요한 인자로써 식생의 성장 및 변동의 원인과 결과를 동시에 제공한다. 이는 대기의 상호작용 및 총체적인 물 수지와 관련되며 지표면의 침투, 증발산, 오염물의 이송 및 생태계에도 중요한 인자로 활용된다. 토양수분량은 수자원 부존량에 차지하는 비중은 매우 적지만 대상유역의 유출기구 특성을 지배하는 주요인자로 작용하여 홍수량의 규모에 크게 영향을 미친다. 미국 등 여러 선진 외국에서는 오래 전부터 토양수분에 대한 이론적인 개념을 정립하여 토양수분량을 정기적으로 관측해 오고 있다. 우리나라 또한 토양수분량 관측을 하고 있으며, 주로 농업목적으로 토양수분량 관측소가 운영되고 있다. 그 중 기상청에서는 주로 농업기상관측 항목에 포함하여 농업기상관측소를 운영하고 있으며, 농촌진흥청에서는 농작물의 생육 목적으로 토양수분량 자료를 관측하고 있다. 하지만, 유역 단위의 가뭄과 물 순환을 규명하기 위한 연구가 부족하여 최근 국토교통부에서는 유역 단위의 토양수분량 자료생산 연구를 계획하고 있다. 유역 단위의 토양수분관측의 어려움은 주로 산지에서 발생하는 토양수분의 변동이다. 이는 사면의 유출과 식생의 영향 및 기반암의 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서는 청미천(수레의산)과 설마천(감악산) 산지 사면에 설치된 유전율식(TDR, Time Domain Reflectometer)장비로 관측된 최근 3년간(2015~2017)의 데이터를 이용하여 경년변화특성을 분석하였다. 분석 결과는 유역의 물 순환을 규명하는데 가장 중요한 연구로써 활용될 것으로 기대된다.

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계절예측 정보 기반 APEX-Paddy 모형 적용성 평가 (Evaluation of Applicability of APEX-Paddy Model based on Seasonal Forecast)

  • 조재필;최순군;황세운;박지훈
    • 농촌계획
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    • 제24권4호
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    • pp.99-119
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    • 2018
  • Unit load factor, which is used for the quantification of non-point pollution in watersheds, has the limitation that it does not reflect spatial characteristics of soil, topography and temporal change due to the interannual or seasonal variability of precipitation. Therefore, we developed the method to estimate a watershed-scale non-point pollutant load using seasonal forecast data that forecast changes of precipitation up to 6 months from present time for watershed-scale water quality management. To establish a preemptive countermeasure against non-point pollution sources, it is possible to consider the unstructured management plan which is possible over several months timescale. Notably, it is possible to apply various management methods such as control of sowing and irrigation timing, control of irrigation through water management, and control of fertilizer through fertilization management. In this study, APEX-Paddy model, which can consider the farming method in field scale, was applied to evaluate the applicability of seasonal forecast data. It was confirmed that the rainfall amount during the growing season is an essential factor in the non-point pollution pollutant load. The APEX-Paddy model for quantifying non-point pollution according to various farming methods in paddy fields simulated similarly the annual variation tendency of TN and TP pollutant loads in rice paddies but showed a tendency to underestimate load quantitatively.

인공호에서 수온의 수직분포와 수층혼합의 계절적 변화 및 중층수 유입 현상의 영향 (Seasonal Patterns of Reservoir Thermal Structure and Water Column Mixis and Their Modifications by Interflow Current)

  • 안광국
    • 생태와환경
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    • 제34권1호통권93호
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    • pp.9-19
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    • 2001
  • 본 연구는 1993년 4월부터 1994년 11월까지 대청호 17개 조사지점에서 수온 성충 및 수체 혼합 현상을 평가하였다. 조사기간 동안 하절기 장마 강도의 차이는 뚜렷한 수리 수문학적 연 변화를 가져왔다. 1993년 하절기에 이론적 평균 수체류 시간은 27일로서, 1994년 하절기 (125일)에 비해 3개월 이상 짧았다. 1993년에 수온 성층화와 수층혼합 정도를 조절하는 중요한 물리적 요인은 밀도가 높은 중층수 유입현상(Interflow current)에 의한 것으로 평가되었다. 1993년 하절기동안 상류 유입수는 호수 중류역 (댐으로 부터 27km 부근)에서 수직 하강되어 10${\sim}$20 m 수층을 통과함으로써 표충수인 호수물과는 혼합되지않는 현상을 보였다. 중층수 유입은 수온 성층화 현상의 약화, 하류역의 중층-심층에서 평균 $4^{\circ}C$ 이상의 온도상승 효과 및 13 m 이상의 수층혼합을 가져왔다. 전자와 비교해볼 때, 1994년 하절기 중층수 유입현상은 관측되지 않았으며, 호수전체에 강한 성층이 형성되고 있음을 보였다. 1993년 온도 저항력 (Thermal resistance)은 $4.0\;{\time}\;10^5\;erg$로서, 1994년의 값($8.2\;{\time}\;10^5\;erg$)에 비해 절반 수준을 보임으로서, 수체의 물리적 불안정 상태를 시사하였다. 본 호수는 연중 겨울에 1회 수층혼합을 보이는 Warm monomixis 특성을 보였으나, 두해 사이의 수충혼합 시기는 차이를 보였다. 1993년 수층혼합은 1994년에 비해 약 1개월 일찍 일어났다. 하절기 동안 심충 수온 변화(Y)는 댐으로부터의 방류량(X)에 의해 98%까지 설명되었다($Y=4.35-0.06X+0.10X^2$, f<0.0001), 총체적으로 본 수체에서 수온 안정성, 수층혼합 시기 및 수 체류시간은 1차적으로 하절기 몬순 강도에 의해 조절되는 것으로 사료된다.

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하계 동중국해 북부 해역에서 저층 냉수괴의 거동 (Movement of Cold Water Mass in the Northern East China Sea in Summer)

  • 장성태;이재학;김철호;장찬주;장영석
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권1호
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    • pp.1-13
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    • 2011
  • 황해저층냉수는 지난 동계의 차고 건조한 바람에 의해 생성되어, 하계에 황해 중앙골을 따라 남하하는 것으로 알려져 있다. 동중국해 북부해역에서 황해저층냉수의 특성과 거동을 파악하기 위해 2003년부터 2009년까지 하계에 관측한 자료를 분석하였다. 수괴분석을 통해 본 연구해역에 영향을 미치는 황해저층냉수를 새롭게 정의하여 북서저층냉수라고 명명하였고, 수온 $13.2^{\circ}C$ 이하, 염분 32.6~33.7 psu와 밀도 $24.7{\sim}25.5\;{\sigma}_t$로 특성지었다. 지형류 계산에 의해 연구해역에서 북서저층냉수는 약 2 cm/s 이하의 속도로 남하하는 것으로 추정하였다. 정의한 북서저층냉수는 수온의 범위와 자지하고 있는 영역에서 연간 변동을 보이며, 이러한 변동은 이전 해 동계 황동중국해의 표층수온의 변화와 밀접한 관련이 있었고, 동계 표층수온의 변화는 동계 기온에 의한 영향이 지배적임을 확인하였다. 동계 동중국해 표층수온은 북극진동 지수와 높은 상관성을 보이며, 동계의 북극진동이 음일 때 동중국해 표층수온이 하강하였고, 이러한 영향으로 북서저층냉수 세력이 동중국해 북부 해역까지 저수온을 보이면서 확장하였다. 동 연구는 동계의 북극진동지수, 황동중국해 겨울철 표층수온, 동중국해 북부의 북서저층냉수가 역학적으로 관련이 있음을 보였고, 이를 바탕으로 하계 동중국해 북부해역에서 저층냉수의 거동을 유추할 수 있을 것으로 사료된다.

우리나라 다목적댐 인공호들의 규모에 따른 연별.계절별 수질변이 및 상.하류간 종적구배 특성 (Interannual and Seasonal Variations of Water Quality in Terms of Size Dimension on Multi-Purpose Korean Dam Reservoirs Along with the Characteristics of Longitudinal Gradients)

  • 한정호;이지연;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.319-337
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    • 2010
  • 본 연구는 우리나라 인공호들에서 연별 계절별 수질변이 특성 및 상 하류 간 수질의 종적구배 특성을 파악하기 위해 2003~2007년의 자료(물환경정보시스템)의 월별, 연별, 공간별(유수대, 전이대, 정수대)의 수질자료를 비교 평가하였다. 10개의 물리적, 화학적, 생물적 수질 변수를 이용하였으며, 인공호들의 일반 수질 특성, 수리수문학적 수질 특성, 시간적 수질변이 특성, 공간적 수질 변이 특성을 분석하였다. 저수면적, 유역면적, 유입량, 방류량을 기준으로 9개의 인공호에 대하여 유사도 분석을 실시하였으며, 그 결과 대형인공호(충주호, 대청호, 소양호), 중형인공호(안동호, 용담호, 주암호, 합천호), 소형인공호(횡성호, 부안호)로 크게 3개 그룹으로 나누어졌고, 유역 크기별로 비슷한 수질 양상을 나타냈다. 홍수의 해(2003년)와 가뭄의 해(2005년)로 대별하여 수질 자료를 분석한 결과, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, CHL, EC는 Rz에서 Lz으로 갈수록 값이 감소하였고, SD는 LZ으로 갈수록 값이 증가하였다. 이러한 결과는 인공호내의 영양물질과 부유물질의 침강작용 및 광제한으로 인한 CHL의 감소가 SD 값의 증가에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 각 지점별 pH, DO, SS, SD, EC는 가뭄의 해인 2005년에 컸고, BOD, COD, TN, TP, CHL은 홍수의 해인 2003년에 높게 나타났다. 공간적인 수질분포 특성을 분석하기 위하여 9개 인공호의 Rz, Tz, Lz에서의 TN, TP, CHL, SD의 수치를 비교하였다. 그 결과, TN, TP, CHL은 Rz에서 Lz으로 갈수록 침강작용에 의해 그 값이 감소하였고, SD는 반대 양상을 보였다. TN과 TP 사이에서 상관 관계를 분석한 결과, 두 수질 변수 사이의 상관성은 유의하지 않은 것으로 나타났다. 대형 인공호의 CHL-SD 모델에서 Rz, Lz의 경우를 제외하고, TP-CHL, CHL-SD는 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났으며, TP-CHL의 상관관계는 중형인공호의 Rz ($R^2$=0.2401, p<0.0001, N=239)에서 유의한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. CHL-SD의 상관관계에서도 중형인공호가 가장 높게 나타났으나 TP-CHL의 상관관계와는 반대되는 역상관 관계를 나타냈다. 대청호, 안동호, 횡성호를 Rz, Tz, Lz에서 수질자료를 분석한 결과, 대청호에서 수질자료의 값이 구간별로 큰 변이성을 보이는 것으로 나타났는데, 이는 대청호가 대형인공호로서 구간 간 거리가 멀고, 수심이 깊어 Rz, Tz, Lz의 구간 간 특성이 뚜렷하게 구분된 것으로 사료되었다.

남한의 광주광역시에서 산성비에 관한 연구 (Acid rain in Kwangiu, Korea (Precipitation intensity and persistent time))

  • 류찬수
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.663-676
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    • 1996
  • 1991년 1월 1일부터 1995년 12월 31일 기간중 262일 동안 광주지방에서 관측한 강수와 강수의 pH를 분석한 결과는 다음과 같다. 광주지방의 연평균 pH는 5.7이고, 1월~5월과 11월의 pH도 5.6 이하였다. 또한, 연평균강수일중 산성 강수일의 비율은 48.1%이었고, 관측시간에 따른 산성강수 시간의 비율도 50n이상이 관측되었다. 따라서 일년중 반의 강수일과 반의 강수시각에 산성우가 내린셈이다. 특히, 3월의 월평균 pH는 5.4이고, 산성 강수의 비율은 69%나 되어 매우 심각하다. 계절별로는 봄, 가을, 겨을 및 여름 순으로 산성도가 높고, 봄철 강수의 평균 pH는 5.5로 약산성우이다 pH의 일변화는 뚜렸한 특징이 없었으며, 가장 강한 산성우는 1991년 3월10일에 관측된 pH 4.0이었다. 강수의 지속 시간과 pH의 관계는 일정하지는 않으나 관측의 결과에서는 지속 시간이 길 때 pH가 낮게 나타났으며, 강수가 오랫동안 지속될 경우 일정한 pH값을 나타내었다. pH의 경년변화에서 pH가 상승하는 경향이 있음은 다행한 일이다 그러나 1995년의 경우 pH의 변화가 진폭이 큰 점과 11월 10일의 pH 4.1은 중요한 의미가 있다고 사료된다. 또한, 많은 강수와 지속적 강수는 산성도의 누적에 상승 효과가 있어 산성우에 대한 관심이 더욱 요구된다.

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A Study of Teleconnection between the South Asian and East Asian Monsoons: Comparison of Summer Monsoon Precipitation of Nepal and South Korea

  • Choi, Ki-Seon;Shrestha, Rijana;Kim, Baek-Jo;Lu, Riyu;Kim, Jeoung-Yun;Park, Ki-Jun;Jung, Ji-Hoon;Nam, Jae-Cheol
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1719-1729
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    • 2014
  • This study is carried out in order to bridge the gap to understand the relationships between South Asian and East Asian monsoon systems by comparing the summer (June-September) precipitation of Nepal and South Korea. Summer monsoon precipitation data from Nepal and South Korea during 30 years (1981-2010) are used in this research to investigate the association. NCEP/NCAR reanalysis data are also used to see the nature of large scale phenomena. Statistical applications are used to analyze these data. The analyzed results show that summer monsoon precipitation is higher over Nepal ($1513.98{\pm}159.29mm\;y^{-1}$) than that of South Korea ($907.80{\pm}204.71mm\;y^{-1}$) and the wettest period in both the countries is July. However, the coefficient of variation shows that amplitude of interannual variation of summer monsoon over South Korea (22.55%) is larger in comparison to that of Nepal (10.52%). Summer monsoon precipitation of Nepal is found to be significantly correlated to that of South Korea with a correlation coefficient of 0.52 (99% confidence level). Large-scale circulations are studied to further investigate the relationship between the two countries. wind and specific humidity at 850 hPa show a strong westerly from Arabian Sea to BOB and from BOB, wind moves towards Nepal in a northwestward direction during the positive rainfall years. In case of East Asia, strong northward displacement of wind can be observed from Pacific to South Korea and strong anticyclone over the northwestern Pacific Ocean. However, during the negative rainfall years, in the South Asian region we can find weak westerly from the Arabian Sea to BOB, wind is blowing in a southerly direction from Nepal and Bangladesh to BOB.