• 대기
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• 제26권2호
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• pp.277-288
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• 2016

Polar lows are intense mesoscale cyclones that mainly occur over the sea in polar regions. Owing to their small spatial scale of a diameter less than 1000 km, simulating polar lows is a challenging task. At King Sejong station in West Antartica, polar lows are often observed. Despite the recent significant climatic changes observed over West Antarctica, adequate validation of regional simulations of extreme weather events such as polar lows are rare for this region. To address this gap, simulation results from a recent version of the Polar Weather Research and Forecasting model (Polar WRF) covering Antartic Peninsula at a high horizontal resolution of 3 km are validated against near-surface meteorological observations. We selected a case of high wind speed event on 7 January 2013 recorded at Automatic Meteorological Observation Station (AMOS) in King Sejong station, Antarctica. It is revealed by in situ observations, numerical weather prediction, and reanalysis fields that the synoptic and mesoscale environment of the strong wind event was due to the passage of a strong mesoscale polar low of center pressure 950 hPa. Verifying model results from 3 km grid resolution simulation against AMOS observation showed that high skill in simulating wind speed and surface pressure with a bias of $-1.1m\;s^{-1}$ and -1.2 hPa, respectively. Our evaluation suggests that the Polar WRF can be used as a useful dynamic downscaling tool for the simulation of Antartic weather systems and the near-surface meteorological instruments installed in King Sejong station can provide invaluable data for polar low studies over West Antartica.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.246-260
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• 2014

90m 고해상도 SRTM 지형자료를 장착한 WRF 수치모형을 이용하여 광릉 활엽수림 KoFlux 타워(GDK)와 침엽수림 KoFlux 타워(GCK)가 위치한 계곡 및 주변에서의 국지 대기순환을 식생-대기 이산화탄소 순환 및 미기상학적 관점에서 연구하였다. 지표 부근 온도와 바람에 대하여 모형과 관측 결과를 비교함으로써 모형의 전반적인 성능을 평가하였고, 연구 지역에 국지순환이 발생한 맑은 날(Case I)과 흐린 날(Case II) 사례를 선정하여 수치모의를 수행하고 그 결과를 정성적으로 분석하였다. 관측된 바람장은 GDK와 GCK 간에, 또 Case I과 Case II 간에 주간 및 야간 국지풍의 시작, 종료, 지속시간, 강도 등에 차이를 보였다. 모형의 수치모의 결과들은 광릉 KoFlux 타워 관측으로부터 그 가능성이 제기된 관측지 계곡의 배수류가 실제로 존재함을 증거하였다. 전반적으로 모형이 모의한 바람장은 아침의 배수류-사면활승풍 전이와 저녁의 사면활승풍 역전 등을 포함하여 계곡 및 주변에서 관측된 국지풍의 일변화를 현실적으로 모사하였다. 또한 국지풍 간 상호작용의 복잡성도 지시하였는데, 가령 주간에 광릉 관측지 계곡 내부의 서풍은 반드시 산풍인 것은 아니었으며, 종종 약한 종관규모 바람 또는 서쪽에서 불어온 해풍과 같은 보다 큰 규모의 중규모 바람 등 다른 풍계와 결합이 되어 있었다. 광릉 생태계의 에너지, 물질, 정보 흐름의 시공간적 변동을 입체적으로 이해하는데 있어서 이러한 고해상도 국지순환 수치모의 결과는 상당히 유용한 것으로 판단되며, 구축된 국지모의 시스템을 지속적으로 개선하는 노력이 향후 뒤따라야 할 것이다. 아울러, 다른 농림생태계 관측지도 모의 영역에 포함시켜 모형 결과의 활용도를 넓힐 필요가 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권5호
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• pp.377-394
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• 2012

To elucidate the mechanism associated with the development of heavy precipitation system, a field experiment was carried out in Jejudo (or Jeju Island) and Marado, Korea from 22 June to 12 July 2006. The synoptic atmospheric conditions were analyzed using the National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research's (NCEP/NCAR) reanalyzed data, weather maps, and sounding data. The kinematic characteristics of each precipitation system were investigated by dual Doppler radar analysis. During the field experiment, data of four precipitation events with more than 20 mm rainfall were collected. In F case (frontal precipitation), a typical Changma front was dominant and the observation field was fully saturated. However there was no convective instability near the surface. LF case (low pressure accompanied with Changma front) showed strong convective instability near the surface, while a strong convergence corresponded to the low pressure from China accompanied with Changma front. In FT case (Changma front indirectly influenced by typhoon), the presence of a convective instability indicated the transport of near surface, strong additional moisture from the typhoon 'EWINIAR'. The convergence wind field was ground to be located at a low level. The convective instability was not significant in T case (precipitation of the typhoon 'EWINIAR'), since the typhoon passed through Jejudo and the Changma front was disappeared toward the northeastern region of the Korean peninsula. The kinematic (convergence and divergence) characteristics of wind fields, convective instability, and additional moisture inflow played important roles in the formation and development of heavy precipitation.

• 한국해양학회지
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• 제30권6호
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• pp.550-564
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• 1995

공간적으로 평활화하고 저주파 필터를 적용한 1978년부터 1987년까지 10년간의 일별 해상풍 자료를 이용하여 한국 주변해역에서의 해상풍의 시 ${\cdot}$ 공간적 분포특성을 연구하였다. 종관적 분포형태를 위해 해상풍의 연평균과 월평균 분포특성을 검토하였고, 시간적 변동성과 공간적 상관성을 위해 스펙트럼 분석을 하였다. 연평균 wind stress와 curl의 공간형태는 겨울철 월평균 형태와 매우 닮았다. 일년 및 반년주기성이 뚜렷하다. 연구해역에서 종관적 바람은 일년 및 반년 주기에서 공간적 상관성이 매우 높으나 각 해역별로 특징적 공간분포를 보인다. 예를들면, 겨울철 바람은 동해북부, 황해와 동중국해 북부에서는 북풍이 우세한 반면, 동해남부에서는 북서풍이, 동중국해 남부에서는 북동풍이 우세하다. 또한 curl의 경우는 동해북부와 동중국왜 남부에서는 양의 값을 보이나 동해남부와 황해 그리고 동중국해 북부에서는 음의 값을 보인다. 한편, 세력이 대단히 약해지는 여름철 바람은 겨울철 바람과 아주 다르고 열대성 저기압의 빈번한 통과로 동중국해 해상에서 시간변동이 커진다. 시베리아 고기압이 큰 영향을 끼치는 연변동은 북동에서 남서로, 즉 동해북부에서 동해남부 및 황해와 동중국해로 전파되는 경향을 보이나, 반년변동은 반대방향인 남서에서 북동으로 전파되는 점은 주목할 만하다. 반년 주기성은 한반도를 서에서 동으로 횡단하는 온대성 저기압이 봄과 가을에 발달하는 것을 나타내는 것으로 판단된다. 단주기 영역에서는 뚜렷한 주기성이 나타나지 않지만, 0.1 cycles per day (cpd) 이상에서는 황해와 동해의 지역풍이 공간적 상관성이 높고 위상도 주파수에 선형적으로 증가한다. 이러한 선형적 증가는 0.1, 0.3 cpd에서 550, 730 km/d의 위상속도에 해당하며 위상속도는 한반도를 서${\cdot}$동로 통과하는 온대성 저기압의 이동속도와 외형적으로 일치한다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권7호
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• pp.721-733
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• 2009

To examine the fluctuations of aerosol number concentration with different size in the boundary layer of marine area during summer season, aerosol particles were assayed in the Ieodo Ocean Research Station, which is located 419 km southwest of Marado, the southernmost island of Korea, from 24 June to 4 July, 2008. The Laser Particle Counter (LPC) was used to measure the size of aerosol particles and NCEP/NCAR reanalysis data and sounding data were used to analyze the synoptic condition. The distribution of aerosol number concentration had a large variation from bigger particles more than 3 ${\mu}m$ in diameter to smaller particles more than 1 ${\mu}m$ in diameter with wind direction during precipitation. The aerosol number concentration decreased with increasing temperature. An increase (decrease) of small size of aerosol (0.3${\sim}$0.5 ${\mu}m$ in diameter) number concentration was induced by convergence (divergence) of the wind fields. The aerosol number concentration of bigger size more than 3 ${\mu}m$ in diameter after precipitation was removed as much as 89${\sim}$94% compared with aerosol number concentration before precipitation. It is considered that the larger aerosol particles would be more efficient for scavenging at marine boundary layer. In addition, the aerosol number concentration with divergence and convergence could be related with the occurrence and mechanism of aerosol in marine boundary layer.

• 대기
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• 제16권3호
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• pp.247-257
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• 2006

The Yeong-dong heavy snowfall forecast supporting system has been developed during the last several years. In order to construct the conceptual model, we have examined the characteristics of heavy snowfalls in the Yeong-dong region classified into three precipitation patterns. This system is divided into two parts: forecast and observation. The main purpose of the forecast part is to produce value-added data and to display the geography based features reprocessing the numerical model results associated with a heavy snowfall. The forecast part consists of four submenus: synoptic fields, regional fields, precipitation and snowfall, and verification. Each offers guidance tips and data related with the prediction of heavy snowfalls, which helps weather forecasters understand better their meteorological conditions. The observation portion shows data of wind profiler and snow monitoring for application to nowcasting. The heavy snowfall forecast supporting system was applied and tested to the heavy snowfall event on 28 February 2006. In the beginning stage, this event showed the characteristics of warm precipitation pattern in the wind and surface pressure fields. However, we expected later on the weak warm precipitation pattern because the center of low pressure passing through the Straits of Korea was becoming weak. It was appeared that Gangwon Short Range Prediction System simulated a small amount of precipitation in the Yeong-dong region and this result generally agrees with the observations.

• 한국지역지리학회지
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• 제11권4호
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• pp.429-439
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• 2005

본 연구는 한국에 있어서 동계한발의 지역적 출현빈도 분포특성과 한발시 해면기압장 및 500hPa면의 종관기후학적 특성을 평년과 비교 분석한 연구이다. 한국의 동계한발의 출현빈도 분포는 월별 지역적 강수변동률의 분포를 반영하여 1 12월은 강수변동률이 높은 한국의 동부가 높고 강수변동률이 낮은 서부가 낮아서 동고 서저유형, 2월은 북고 남저유형을 나타내고 있다. 해면기압 및 500hPa면 고도편차 분포에서 1, 2월의 한발시 한반도 주변 및 시베리아 고기압 지역은 양의 편차, 알류샨 저기압 지역 및 북태평양 서안은 음의 편차를 나타내므로 서고 동저형의 기압배치가 탁월하여 남동쪽으로부터 온난습윤한 공기의 유입이 차단될 때 한발이 출현한다. 따라서 이 때 한반도 주변은 동서풍의 풍속은 강하다. 12월의 한발 시에는 한반도를 포함한 동아시아의 중위도 전역이 양의 편차를 나타내어 남쪽으로부터 온난습윤한 공기의 유입이 적을 뿐만 아니라 저기압 통과의 빈도가 적음을 반영하고 있다.

• 한국지역지리학회지
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• 제6권2호
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• pp.57-69
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• 2000

본 연구는 한국에 있어서 추계한발의 출현빈도 분포특성과 한발시 지상기압장 및 500hPa면의 종관기후학적 특성을 평년과 비교 분석한 연구이다. 한국의 추계 한발의 출현빈도 분포는 월별 지역적 강수변동률의 분포에 따라서 9월은 한반도의 남서부 및 중서부가 높고 동안이 낮아서 서고동저유형, 10월은 한발 출현빈도의 지역차가 작은 균등분포 유형을 나타내며, 11월은 내륙지방은 낮고 해안지방이 높아서, 월별로 상이하다. 지상 및 500hPa면의 기압 및 고도편차 분포에서 조추의 한발시 한반도 주변은 음의 편차역에 속하며, 500hPa면에 있어서 양의 편차역은 오호츠크해를 중심으로 해서 남동쪽으로 북태평양을 종단하여 발달함으로 이 지역에서의 저지고기압 및 기압능의 출현빈도가 높음을 알 수 있다. 따라서 이동성 고기압 등 한발을 유발시키는 기압계가 한반도 주변에서 정체될 때 한발이 발생한다. 만추의 한발시에는 지상 및 500hPa면에 있어서 기압 및 고도분포가 한반도를 기준으로 서고동저형을 나타내어 한반도 주변은 대상풍의 풍속이 강하다. 따라서 한국에 있어서의 조추와 만추 한발시의 메커니즘이 상이함을 나타낸다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1271-1281
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• 2009

The heavy snowfall event over the eastern part of Seoul, Korea on Mar. 04, 2008 has been abruptly occurred after the frontal system with the heavy snowfall event had been past over the Korean peninsula on Mar. 03, 2008. Therefore, this heavy snowfall event couldn't be predicted well by any means of theoretical knowledges and models. After the cold front passed by, the cold air mass was flown over the peninsula immediately and became clear expectedly except the eastern part and southwestern part of peninsula with some large amount of snowfall. Even though the wide and intense massive cold anticyclone was expanded and enhanced by the lowest tropospheric baroclinicity over the Yellow Sea, but the intrusion and eastward movement of cold air to Seoul was too slow than normally predicted. Using the data of numerical model, satellite and radar images, three dimensional analysis Products(KLAPS : Korea Local Analysis and Prediction System) of the environmental conditions of this event such as temperature, equivalent potential temperature, wind, vertical circulation, divergence, moisture flux divergence and relative vorticity could be analyzed precisely. Through the analysis of this event, the formation and westward advection of lower cyclonic circulation with continuously horizontal movement of air into the eastern part of Seoul by the analyses of KLAPS fields have been affected by occurring the heavy snowfall event. As the predictability of abrupt snowfall event was very hard and dependent on not only the synoptic atmospheric circulation but also for mesoscale atmospheric circulation, the forecaster can be predicted well this event which may be occurred and developed within the very short time period using sequential satellite images and KLAPS products.

• 환경영향평가
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• 제30권3호
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• pp.141-154
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• 2021

본 연구에서는 전산유체역학(CFD) 모델을 이용한 수치 모의에서 춘천시 약사지구 도시 재정비 사업에 의한 약사천 복원과 아파트 단지 건설이 주변 지역의 오염물질 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 사업에 의한 영향을 비교하기 위해 도시재정비 사업 전과 후인 2011년과 2017년의 지형 자료를 이용하여 바람장과 오염물질 농도장을 모의하였다. 수치 실험에서 아파트 단지 건설의 영향과 하천 복원의 효과를 구분하여 분석하도록 시나리오를 구성하였다. 대상 지역의 평균적인 배경 바람장을 반영하기 위해 춘천 종관기상관측소(ASOS)의 풍향 및 풍속 자료를 유입 경계 조건으로 사용하고, 모의 결과를 유입 풍향의 8방위별 빈도에 따라 가중평균하였다. 시나리오 간 건물·지형 변화에 따른 풍속과 NO_X 농도 분포의 차이를 비교하였다. 그 결과 주변 도로에서 배출된 NO_X 농도는 아파트 단지 건설에 의해 증가하였으며, 아파트 단지 건설과 하천 복원을 함께 고려한 결과에서는 증가 폭이 감소하였다. 이를 지점별로 나누어볼 때, 복원한 하천 주변으로는 NO_X 농도가 감소하는 한편, 건설한 아파트 단지 주변으로는 농도가 크게 증가하였다. 아파트 단지 주변의 NO_X 농도 증가는 풍향을 기준으로 아파트 단지의 후면에 위치한 곳에서 더욱 뚜렷하였으며, 그 영향은 건물 높이까지 나타났다. 이러한 결과를 통해 사업 대상 지역의 주풍향에 대한 아파트 단지 건설과 하천 복원의 상대적인 배치가 주변 대기질을 결정하는 주요 요소임을 확인하였다.