• 제목/요약/키워드: total precipitable water

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GNSS 가강수량 추정시 건조 지연 모델에 의한 복원 정밀도 해석 (Retrieval Biases Analysis on Estimation of GNSS Precipitable Water Vapor by Tropospheric Zenith Hydrostatic Models)

  • 남진용;송동섭
    • 한국측량학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.233-242
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    • 2019
  • GNSS를 이용한 가강수량 복원에 있어서 가중 평균 기온과 더불어 천정 건조 지연 모델은 가강수량의 정확도에 중요한 매개변수 중 하나이다. 천정 습윤 지연은 천정 건조 지연 모델의 오차가 축적되는 경향을 가지고 있으므로, 천정 건조 지연의 편의량은 GNSS 가강수량의 정확도에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 Saastamoinen, Hopfield 및 Black의 세 가지 천정 건조 지연 모델을 이용하여 GNSS 가강수량을 산출하고 라디오존데 가강수량과의 정확도를 비교하였다. 그리고 이 과정에서 가강수량 산출에 필요한 가중 평균 기온을 한국형 가중 평균 기온 모델과 라디오존데로부터 실제로 관측한 가중 평균 기온을 각각 적용하여 다르게 평가하였다. 이를 위해 국내 상시관측소 5개소의 1년 분량의 GNSS 관측데이터를 취득한 후 천정 건조 지연 모델별로 가강수량을 산출하고 정밀도를 분석하였다. 분석 결과, 한국형 가중 평균 기온 모델에 기반하여 복원한 GNSS 가강수량이 라디오존데의 가중 평균 기온을 적용한 것보다 편의량이 작은 것으로 확인되었다. 또한, GNSS 기상에서 널리 적용하고 있는 Saastamoinen 모델은 우리나라 관측소의 위도나 고도에 의한 편의량이 발생하여 가장 유효한 모델이 아닐 가능성이 있음을 확인하였다.

가강수량의 변화패턴과 기후인자와의 상관성 분석 (Relationship between temporal variability of TPW and climate variables)

  • 이다래;한경수;권채영;이경상;서민지;최성원;성노훈;이창석
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.331-337
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    • 2016
  • 수증기는 지구 장파 복사에너지의 주요 흡수인자이다. 따라서 수증기량의 변화를 모니터링하고 변화의 원인을 세밀하게 조사하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 위성관측에 의해 얻어지는 Total Precipitable Water (TPW)자료를 사용하여 가강수량의 변화패턴을 모니터링 하고자 한다. 또한 기후인자들 중 수증기를 통해 생성되어 수증기의 변화패턴을 분석하는데 있어 중요한 역할을 하는 강수량과 다른 기후인자들에 비해 비교적 주기적으로 나타나는 엘니뇨를 통해 가강수량의 변화패턴과 기후인자와의 상관성분석을 실시하고자 한다. 본 연구에서는 TERRA/AQUA 위성의 Moderate-Resolution Imaging Spectroadiometer (MODIS) 센서를 통해 관측된 TPW의 장기적인 변화와 한반도 중남부지방의 강수량변화를 정량적으로 분석하고, 이들의 관계를 엘니뇨와 함께 비교하였다. 이를 통해 엘니뇨의 발생이 한반도 중남부지방의 강수량과 TPW의 변화에 영향을 주고 있는 지에 대해 조사하고자 한다. 먼저, 시계열 분석을 통해 TPW와 중남부지방 강수량의 변화를 정량적으로 산출하고 anomaly분석을 통해 이들의 변화를 세밀하게 분석한 결과 서로 반대의 양상을 띠는 부분이 발견되어 엘니뇨의 anomaly분석결과와 비교하였다. 그 결과 대부분 같은 양상을 띠고 있던 TPW와 강수량이 엘니뇨가 발생한 후 서로 반대의 양상을 띠는 것을 확인하였다.

수증기 연직 분포에 의한 GOCI-II 해색 산출물 오차 분석 (Analysis of Uncertainty in Ocean Color Products by Water Vapor Vertical Profile)

  • 이경상;배수정;이은경;안재현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_2호
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    • pp.1591-1604
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    • 2023
  • 해색 원격탐사에서 대기 보정은 자료의 정확도와 신뢰성 확보를 위해 반드시 수행해야하는 과정으로 높은 정확도가 요구된다. 또한 최근 원격 탐사 커뮤니티에서는 위성 자료의 오차에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 대기 보정의 보조 자료로 사용되는 기상 변수(오존량, 기압, 바람장, 층적분 수증기량[total precipitable water, TPW])의 오차에 의해 발생하는 원격 반사도(remote sensing reflectance, Rrs)의 오차에 대한 연구가 진행되고 있지만 오차 요인으로 알려진 수증기 프로파일의 변동성에 의한 Rrs의 오차에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 모의를 통해 GOCI-II 관측 영역 내의 수증기 프로파일의 변동성에 따른 수증기 투과도의 오차를 계산하고 이로 인해 발생하는 해색 산출물의 오차에 대해 분석하였다. Radiosonde 관측 수증기 프로파일은 그 형태가 복잡할 뿐만 아니라 지표 부근의 큰 변동성으로 인해 기존 GOCI-II 대기 보정에서 사용하고 있는 US standard 62 수증기 프로파일과의 차이가 최대 0.007만큼 발생하였다. 이로 인해 발생한 수증기 투과도의 차이는 GOCI-II 대기 보정에서 에어로졸 반사도 추정의 차이를 발생시키고, 결과적으로 모든 밴드에서 Rrs의 오차가 발생하였다. 하지만 412-555 nm 밴드에서 수증기 프로파일 차이로 인한 Rrs 오차는 요구 정확도보다 낮은 2% 미만으로 나타났으며, 다른 해색 산출물인 클로로필(chlorophyll-a) 농도, 용존 유기물, 총 부유물 농도에서도 유사한 오차를 보이고 있다. 본 연구의 결과는 대기 보정 및 해색 산출물의 정확도에 있어 수증기 프로파일의 차이의 영향이 적다는 것을 의미한다. 하지만 추후 연구에서 수증기 흡광 보정 시 수증기 프로파일의 변동성을 고려할 경우 보다 높은 수준의 Rrs 정확도 확보를 기대할 수 있다.

GPS 관측데이터 정밀 해석을 통한 가강수량 추정 정확도 향상 (Accuracy Improvement of Precipitable Water Vapor Estimation by Precise GPS Analysis)

  • 송동섭;윤홍식
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.27-30
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    • 2007
  • The objective of this study is to improve an accuracy of PWV estimates using GPS in Korea. We determined a weighted mean temperature equation by a linear regression method based on 6 radiosonde meteorological observations, for a total 17,129 profiles, from 2003 to 2005. Weighted mean temperature, Tm, is a key parameter in the retrieval of atmospheric PWV from ground-based GPS measurements of zenith path delay. The accuracy of the GPS-derived PWV is proportional to the accuracy of Tm. And we applied the reduction of air Pressure to GPS station altitude. The reduction value of air pressure from mean sea level to GPS stations altitude is adopted a reverse sea level correction.

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한반도에서 해상도 변화에 따른 지표면 일사량의 시공간 분포 (Temporal and Spatial Distributions of the Surface Solar Radiation by Spatial Resolutions on Korea Peninsula)

  • 이규태;조일성;지준범;최영진
    • 신재생에너지
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    • 제7권1호
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    • pp.22-28
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    • 2011
  • The surface solar radiations were calculated and analyzed with spatial resolutions (4 km and 1 km) using by GWNU (Gangneung-Wonju National University) solar radiation model. The GWNU solar radiation model is used various data such as aerosol optical thickness, ozone amount, total precipitable water and cloud factor are retrieved from Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS), Ozone Monitoring Instrument (OMI), MTSAT-1R satellite data and output of the Regional Data Assimilation Prediction System(RDAPS) model by Korea Meteorological Administration (KMA), respectively. The differences of spatial resolutions were analyzed with input data (especially, cloud factor from MTSAT-1R satellite). And the Maximum solar radiation by GWNU model were found in Andong, Daegu and Jinju regions and these results were corresponded with the MTSAT-1R cloud factor.

GNSS 가강수량과 기상인자의 상호 연관성 분석 (Comparative Analysis of GNSS Precipitable Water Vapor and Meteorological Factors)

  • 김재섭;배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.317-324
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    • 2015
  • GNSS 기상학은 1980년 중반 기상 분야에 활용 가능성이 제기된 후, 전 세계적으로 실용화 가능성이 입증되고 있으며, 현재 기상현업에 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. GNSS 신호의 대류권 지연오차에 기반하여 산출한 가강수량은 대기 중 수증기량을 나타낸 것으로, 기후 모니터링, 기후의 변화 탐지 등 다양한 기상현상 분석에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 2014년 2월 울산에 내린 폭설현상 분석을 위해 GNSS 상시관측소와 자동기상관측장치에서 제공하는 기상관측 정보를 이용하여 가강수량을 산출하였다. 산출 과정 중 중요한 파라미터인 가중 평균 기온식은 송동섭의 모델을 적용하였다(Song, 2009a). 연구기간은 폭설이 발생한 2014년 2월과 폭설이 발생하지 않은 2013년 2월의 총 56일이다. 2014년 2월 가강수량의 평균은 11.29mm로 산출 되었으며, 폭설이 발생한 2월 9일부터 12일까지 평균 가강수량은 10.14mm로 전체 평균값보다 11.34% 낮은 값을 보였다. 폭설이 내리지 않은 2013년 2월 가강수량의 평균은 10.34mm로 2014년 평균보다 8.41% 낮은 값을 보였다. 또한 가강수량 외 AWS에서 제공하는 다른 기상인자들과 비교하여 폭설 현상에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 Magnus 경험식을 통해 산출한 포화수증기압 경우 GNSS 가강수량과 0.29의 낮은 상관성을 나타내었다. 또한 기상인자의 종류(강설, 강우)에 따라 가강수량의 증감패턴이 다르게 나타났으며, 강수량이 발생하기 평균 6.5시간 전에 가강수량 값이 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이를 통해 GNSS 가강수량 패턴분석이 강수량 전조현상 분석에 유효할 것으로 판단된다.

Estimation of the PAR Irradiance Ratio and Its Variability under Clear-sky Conditions at Ieodo in the East China Sea

  • Byun, Do-Seong;Cho, Yang-Ki
    • Ocean Science Journal
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    • 제41권4호
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    • pp.235-244
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    • 2006
  • Determining 'photosynthetically active radiation' (PAR) is a key part of calculating phytoplankton productivity in a biogeochemical model. We explore the daily and seasonal variability in the ratio of PAR irradiance to total irradiance that occurred at Ieodo Ocean Research Station (IORS) in the East China Sea under clear-sky conditions in 2004 using a simple radiative transfer model (RTM). Meteorological data observed at IORS and aerosol optical properties derived from Aerosol Robotic Network observations at Gosan are used for the RTM. Preliminary results suggest that the use of simple PAR irradiance-ratio values is appropriate in calculating phytoplankton productivity as follows: an average of $0.44\;({\pm}0.01)$ in January to an average of $0.48\;({\pm}0.01)$ in July, with average daily variabilities over these periods of about $0.016\;({\pm}0.008)$ and $0.025\;({\pm}0.008)$, respectively. The model experiments demonstrate that variations in the major controlling input parameters (i.e. solar zenith angle, precipitable water vapor and aerosol optical thickness) cause PAR irradiance ratio variation at daily and seasonal timescales. Further, increases (>0.012) in the PAR irradiance ratio just below the sea-surface are positively correlated with high solar zenith angles and strong wind stresses relative to those just above the sea-surface.

위성자료 기반의 단층태양복사모델을 이용한 한반도 태양-기상자원지도 개발 (Development of Solar-Meteorological Resources Map using One-layer Solar Radiation Model Based on Satellites Data on Korean Peninsula)

  • 지준범;최영진;이규태;조일성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2011
  • The solar and meteorological resources map is calculated using by one-layer solar radiation model (GWNU model), satellites data and numerical model output on the Korean peninsula. The Meteorological input data to perform the GWNU model are retrieved aerosol optical thickness from MODIS (TERA/AQUA), total ozone amount from OMI (AURA), cloud fraction from geostationary satellites (MTSAT-1R) and temperature, pressure and total precipitable water from output of RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System) and KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) model operated by KMA (Korea Meteorological Administration). The model is carried out every hour using by the meteorological data (total ozone amount, aerosol optical thickness, temperature, pressure and cloud amount) and the basic data (surface albedo and DEM). And the result is analyzed the distribution in time and space and validated with 22 meteorological solar observations. The solar resources map is used to the solar energy-related industries and assessment of the potential resources for solar plant. The National Institute of Meteorological Research in KMA released $4km{\times}4km$ solar map in 2008 and updated solar map with $1km{\times}1km$ resolution and topological effect in 2010. The meteorological resources map homepage (http://www.greenmap.go.kr) is provided the various information and result for the meteorological-solar resources map.

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Effect of Diet on Enzyme Profile, Biochemical Changes and In sacco Degradability of Feeds in the Rumen of Buffalo

  • Kamra, D.N.;Saha, Sudipto;Bhatt, Neeru;Chaudhary, L. C.;Agarwal, Neeta
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권3호
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    • pp.374-379
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    • 2003
  • Four rumen fistulated Murrah buffaloes were used to study the effect of four diets differing in roughage to concentrate ratio on rumen biochemical changes, microbial enzyme profile and in sacco degradability of feed in a $4{\times}4$ Latin Square design. The animals were fed four diets consisting of 80:20, 70:30, 60:40 and 50:50 ratios of wheat straw and concentrate mixtures, respectively. Wheat straw and concentrate mixture were mixed with water (0.6 l/kg feed) and complete feed mixture was offered to the animals at 8:00 h and 16:00 h in two equal parts. The variation in pH of rumen liquor (difference of maximum and minimum during 0-8 h post feeding) increased with increasing level of concentrate mixture in the diet. There was no effect of diet composition on volatile fatty acids, total nitrogen and trichloro-acetic acid precipitable nitrogen in the rumen liquor, but ammonia nitrogen increased with increasing level of concentrate mixture in the ration. Major portions of all fibre degrading enzymes were present in the particulate material (PM) of the rumen contents, but protease was absent in PM fraction. The activities of micro-crystalline cellulase, acetyl esterase and protease increased with increase in the level of concentrate mixture, but the activities of other enzymes (carboxymethylcellulase, filter paper degrading activity, xylanase, $\beta$-glucosidase and $\beta$-xylosidase) were not affected. The in sacco degradability and effective degradability of feeds increased with increasing level of concentrate mixture in the ration.

한반도 중서부 국지성 집중호우와 관련된 열역학적 특성 (Thermodynamic Characteristics Associated with Localized Torrential Rainfall Events in the Middle West Region of Korean Peninsula)

  • 정승필;권태영;한상옥
    • 대기
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    • 제24권4호
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    • pp.457-470
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    • 2014
  • Thermodynamic conditions related with localized torrential rainfall in the middle west region of Korean peninsula are examined using radar rain rate and radiosonde observational data. Localized torrential rainfall events in this study are defined by three criteria base on 1) any one of Automated Synoptic Observing System (ASOS) hourly rainfall exceeds $30mmhr^{-1}$ around Osan, 2) the rain (> $1mmhr^{-1}$) area estimated from radar reflectivity is less than $20,000km^2$, and 3) the rain (> $10mmhr^{-1}$) cell is detected clearly and duration is short than 24 hr. As a result, 13 cases were selected during the summer season of 10 years (2004-13). It was found that the duration, the maximum rain area, and the maximum volumetric rain rate of convective cells (> $30mmhr^{-1}$) are less than 9hr, smaller than $1,000km^2$, and $15,000{\sim}60,000m^3s^{-1}$ in these cases. And a majority of cases shows the following thermodynamic characteristics: 1) Convective Available Potential Energy (CAPE) > $800Jkg^{-1}$, 2) Convective Inhibition (CIN) < $40Jkg^{-1}$, 3) Total Precipitable Water (TPW) ${\approx}$ 55 mm, and 4) Storm Relative Helicity (SRH) < $120m^2s^{-2}$. These cases mostly occurred in the afternoon. These thermodynamic conditions indicated that these cases were caused by strong atmospheric instability, lifting to overcome CIN, and sufficient moisture. The localized torrential rainfall occurred with deep moisture convection result from the instability caused by convective heating.