• 제목/요약/키워드: upper level trough

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Meteorological Mechanisms Associated with Long-range Transport of Asian Dust Observed at the West Coast of North America in April 2001

  • Song Sang-Keun;Kim Yoo-Keun;Moon Yun-Seob
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제20권E1호
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    • pp.1-14
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    • 2004
  • Meteorological mechanisms in association with long-range transport of Asian dust in April 2001 have been investigated using weather maps, satellite images, TOMS and surface $PM_{10}$ data, backward trajectories, plus modeling output results (geopotential heights, horizontal wind vectors, potential temperatures, and streamlines). The results indicated that long -range transport of Asian dust to the west coast of North America was associated with strong westerlies between the Aleutian low and the Pacific high acting as a conveyor belt. Accelerating westerly flows due to cyclogenesis at the source regions over East Asia transported pollution from the continent to the central Pacific. When the system reached the Aleutian Islands, the intensity of troughs and the westerlies were amplified in the North Pacific. Thereafter the winds between the Aleutian Islands and the Pacific Ocean were more intensified from the air flow transport of the conveyor belt. Consequently, the strong wind in the conveyor belt enhanced the dust transport from the Pacific Ocean to the west coast of North America. This was evidenced by $PM_{10}$ concentration (maximum of about $100{\mu}g\;m^{-3}$) observed In California. Further evidence of the dust transport was found through the observation of satellite images, the distribution of TOMS aerosol index, and the analyses of streamlines and backward trajectories.

동해 울릉분지 남서부 대륙붕에서 채취된 시추퇴적물내 사암편의 기원 (Origin of Sandstone Fragments Within Core Sediments Obtained from Southwestern Continental Shelf of the Ulleung Basin, East Sea)

  • 이의형;이용국;신동혁;허식;김성렬;정백훈;한상준;천종화
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제6권3호
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    • pp.126-134
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    • 2001
  • 대한해협의 북동쪽에 위치하는 해저곡에서 채취된 2점의 시추퇴적물에는 장경 약 7cm의 각진 사암편들이 협재 되어 있다. 이 시추퇴적물들의 퇴적상 분석과 사암편내에 포함된 개형충의 동정 등에 의해서 사암편의 기원과 해저곡 퇴적물의 퇴적환경을 해석하고자 한다. 시추퇴적물들은 해저곡의 수심 약 160m의 해저면에서 채취되었는데, 이곳은 천부탄성파 탐사(Chirp)자료에서 표층반사면은 확산되어 길게 연장되어 있으며, 내부반사파가 없거나 확산된 음파 특성을 보이고 있다 이 시추퇴적물들은 사암편들과 조개편들이 협재되는 상부 역질 모래퇴적물과 하부의 생물교란된 뻘퇴적물로 구성되어 있다. 하부의 생물교란된 뻘퇴적물은 내대륙붕 및 대륙사면의 홀로세 뻘퇴적물에 비해서 낮은 함수율(27${\sim}$44%)과 높은 전단응력(19.2${\sim}$>37 kPa)을 가진다. 그리고 뻘퇴적물의 점토함량은 48${\sim}$56%로, 내대륙붕에 발달된 하천 기원의 뻘퇴적물과 구성성분이 거의 유사하다. 시추자료 상부의 역질 모래퇴적물은 평균입도가 2.3${\sim}3.0\;{\phi}$이며, 사암편과 조개편들에 의해서 상향조립화 되어 있다 현재 대륙붕의 팔림세스트(palimpsest) 퇴적물은 대부분 뻘질 모래 또는 모래질 뻘 퇴적물(평균입도: 4.6${\sim}7.6\;{\phi}$ )로 구성되어 있다. 이 자료들에 의해서 시추퇴적물들은 선현세의 저해수면시기에 형성된 고하천과 고해안 퇴적층일 가능성이 크다. 한편 모래 퇴적물 내에 협재된 사암편들은 대부분 석영립과 생물쇄설성 입자로 구성되어 있으며, 탄산염질 니로 구성된 기질과 일부 해록석 입자와 빈 공극들이 관찰된다. 또한 EP-7 시추퇴적물내에 포함된 사암괸에서는 한류성 개형충 종인 Normanicythere sp.와 Kotoracythere sp.가 산출되었는데, 이들은 후기 플라이오세${\sim}$전기 플라이스토세를 지시하는 절멸종이다. 따라서 이 사암편들은 최후빙하기 동안에 해저곡 주변에 노출된 플라이오세-플라이스토세 기반암으로부터 운반된 고해안퇴적층의 일부로 해석된다.

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Surface Ozone Episode Due to Stratosphere-Troposphere Exchange and Free Troposphere-Boundary Layer Exchange in Busan During Asian Dust Events

  • Moon, Y.S.;Kim, Y.K.;K. Strong;Kim, S.H.;Lim, Y.K.;Oh, I.B.;Song, S.K.
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.419-436
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    • 2002
  • The current paper reports on the enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols during the Asian dust event that occurred over Korea on 1 May 1999. To confirm the origin and net flux of the O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols, the meteorological parameters of the weather conditions were investigated using Mesoscale Meteorological Model 5(MM5) and the TOMS total ozone and aerosol index, the back trajectory was identified using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT), and the ozone and ozone precursor concentrations were determined using the Urban Ashed Model(UAM). In the presence of sufficiently large concentrations of NO$\sub$x/, the oxidation of CO led to O$_3$ formation with OH, HO$_2$, NO, and NO$_2$ acting as catalysts. The sudden enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$ and aerosols was also found to be associated with a deepening cut-off low connected with a surface cyclone and surface anticyclone located to the south of Korea during the Asian dust event. The wave pattern of the upper trough/cut-off low and total ozone level remained stationary when they came into contact with a surface cyclone during the Asian dust event. A typical example of a stratosphere-troposphere exchange(STE) of ozone was demonstrated by tropopause folding due to the jet stream. As such, the secondary maxima of ozone above 80 ppbv that occurred at night in Busan, Korea on 1 May 2001 were considered to result from vertical mixing and advection from a free troposphere-boundary layer exchange in connection with an STE in the upper troposphere. Whereas the sudden enhancement of ozone above 100 ppbv during the day was explained by the catalytic reaction of ozone precursors and transport of ozone from a slow-moving anticyclone area that included a high level of ozone and its precursors coming from China to the south of Korea. The aerosols identified in the free troposphere over Busan, Korea on 1 May 1999 originated from the Taklamakan and Gobi deserts across the Yellow River. In particular, the 1000m profile indicated that the source of the air parcels was from an anticyclone located to the south of Korea. The net flux due to the first invasion of ozone between 0000 LST and 0600 LST on 1 May 1999 agreed with the observed ground-based background concentration of ozone. From 0600 LST to 1200 LST, the net flux of the second invasion of ozone was twice as much as the day before. In this case, a change in the horizontal wind direction may have been responsible for the ozone increase.

수도권에서 유출류 경계(Outflow Boundary)를 따라 발생한 집중호우 분석 (Analysis of An Outflow Boundary Induced Heavy Rainfall That Occurred in the Seoul Metropolitan Area)

  • 이지원;민기홍
    • 대기
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    • 제27권4호
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    • pp.455-466
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    • 2017
  • In Korea, property and human damages occur annually due to heavy precipitation during the summer. On August 8, 2015, heavy rainfall occurred in the Seoul metropolitan area due to an outflow boundary, and $77mmhr^{-1}$ rainfall was recorded in Gwangju, Gyeonggi Province. In this study, the simulation of the WRF numerical model is performed to understand the cause and characteristics of heavy rainfall using the Conditional Instability of the Second Kind (CISK), potential vorticity (PV), frontogenesis function, and convective available potential energy (CAPE) analyses, etc. Convective cells initiated over the Shandong Peninsula and located on the downwind side of an upper level trough. Large amounts of water vapor were supplied to the Shandong Peninsula along the southwestern edge of a high pressure system, and from the remnants of typhoon Soudelor. The mesoscale convective system (MCS) developed through CISK process and moved over to the Yellow Sea. The outflow boundary from the MCS progressed east and pushed cold pool eastward. The warm and humid air over the Korean Peninsula further enhanced convective development. As a result, a new MCS developed rapidly over land. Because of the latent heat release due to convection and precipitation, strong potential vorticity was generated in the lower atmosphere. The rapid development of MCS and the heavy rainfall occurred in an area where the CAPE value was greater than $1300Jkg^{-1}$ and the fronto-genesis function value of 1.5 or greater coincided. The analysis result shows that the MCS driven by an outflow boundary can be identified using CISK process.

극저기압에 의한 한반도 강설 발달기구 분석 (Analysis of Snowfall Development Mechanism over the Korean Peninsula due to Polar Low)

  • 김진연;민기홍
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.645-661
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2010년 12월 27일부터 28일까지 서울을 포함한 수도권 지역에 많은 강설을 일으킨 사례의 종관적, 열역학적 및 역학적 특징을 조사하였다. 이 사례는 극저기압으로 분류할 수 있는 특성을 지녔다. 분석에 사용된 자료는 지상 및 상층 일기도, 강설량, 해수면온도, 위성사진, 연직프로파일 및 미국 국립환경예측센터의 전구 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 재분석자료 등이다. 극저기압은 대기 하층에서 양의 경압성이 강하게 나타나며 925 hPa에 온난이류가, 700 hPa에 한랭이류가 있어 조건부 불안정층이 뚜렷하게 보이는 곳에서 형성되는 것으로 사료된다. 극저기압의 발달기구는 대류권계면 접힘에 의한 성층권 공기의 유입과 그에 따른 위치 소용돌이도의 증가로 하층에 수렴과 저기압성 순환의 유발에 기인한다. 이는 눈구름의 발달로 이어져 서울 지역에는 10 cm, 남부지방에는 최고 20 cm까지 적설을 보였다. 강설의 발달기간동안 상층 500 hPa에는 $-45^{\circ}C$의 한랭핵이 존재하였고 단파골과 지상 기압골간의 위상차도 $3-5^{\circ}$를 이루어 극저기압이 온난역의 저기압성 소용돌이도 이류 지역에서 발달할 수 있었다. 발달의 최성기에는 역학적 대류권계면이 700 hpa까지 하강하였고 위치소용돌이도의 증가로 상승기류도 강화되었다. 전반적으로 강설의 발생과 대류권계면의 파상운동과는 깊은 관련을 보였다. 극저기압이 한반도를 통과하는 동안 대류권계면이 하강하는 지점의 동쪽에 소용돌이도와 상승기류가 강화되었고 동시에 많은 습기가 이류되는 곳에서 강설량도 최대로 나타났다.

석포(石浦)-덕구간(德邱間)에 분포(分布)하는 소위(所謂) 홍제사화강암(洪濟寺花崗岩)의 지질연대(地質年代)와 생성과정(生成過程)에 대(對)한 硏究(연구) (Geochronology and Petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite in the Seogpo-Deogku Area)

  • 김용준;이대성
    • 자원환경지질
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    • 제16권3호
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    • pp.163-221
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    • 1983
  • Main aspects of this study are to clarify geochronology and petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite, which is a member of various intrusive rocks exposed in the northeastern part of the Ryongnam Massif, one of the Precambrian basements of South Korea. In this study, the Hongjesa grainte is divided into four rock units based on the geologic age, mineralogical and chemical constituents, and texture: the Precambrian Hongjesa granite gneiss (Hongjesa granite Proper) and leucogranite gneiss, the Paleozoic gnessic two mica granite, and the Jurassic muscovite granite. The Hongjesa granite gneiss is identified by its grayish color, slight foliation, and porphyroblastic texture. The leucogranite gneiss is distinct by its light gray color, sand medium to coarse grained texture. The gneissic two mica granite is distinguished from others by its strong foliation, containing gray-colored feldspar phenocrysts with biotite and muscovite in varying amounts. The muscovite granite occurs as a small stock containing feldspar phenocrysts along margin of the stock. These granitic rocks vary widely in composition, reflecting the facts that they partly include highly metamorphosed xenolith and schlierens as relics of magmatic and anatectic processes. In particular, grayish porphyroblasts of microcline perthite is characteristic of the Hongjesa granite gneiss, whereas epidote and garnet occur in both the Hongjesa granite gneiss and leucogranite gneiss. These minerals are considered to be formed by potassic metasomatism and contamination of highly metamorphosed rocks deeply buried under the level of the Hongjesa granite emplacement. The individual synchronous granitic rocks plotted on Harker diagram show mostly similar trends to the Daly's values. The plots of the Hongjesa granite gneiss and gneissic two mica granite concentrate near the end part of the calc-alkalic rock series on the AMF diagrams, whereas those of the leucogranite gneiss and muscovite granite indicate the trend of the Skaergaard pluton. These granitic rocks plotted on a Q-Ab-Or diagram (petrogeny's residua system) fall well outside the trough of the system. This can be attributed to the potassic matasomatism of these rocks. On the ACF diagram, these rocks appear to be dominantly I-type prevailing over S-type. The K-Ar ages, obtained from a total of 7 samples of the leucogranite gneiss, gneissic two mica granite, muscovite granite, porphyritic alkali granite, and rhyolitic rock, in addition to the Rb/Sr ages of the Hongjesa granite gneiss by previous workers, permit the rock units to be arranged in the following chronological order: The middle Proterozoic Hongjesa granite gneiss (1714-1825 m.y.), the upper proterozoic leucogranite gneiss (875-880 m. y.), the middle Paleozoic gneissic two mica granite (384 m. y.) the upper Jurassic muscovite granite (147 m. y.), the Eocene alkali granite (52 m. y.), and the Eocene rhyolitic rock (45 m. y.). From the facts and data mentioned above, it is concluded that the so-called Hongjesa granite is not a single granitic mass but is further subdivided into the four rock units. The Hongjesa granite gneis, leucogranite gneiss, and gneissic two mica granite are postulated to be either magmatic or parautochtonous, intrusive, and the later muscovite granite is to be magmatic in origion.

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대기연직구조 분류에 따른 서울지역 강한 강수 특성 연구 (A Study of the Characteristics of Heavy Rainfall in Seoul with the Classification of Atmospheric Vertical Structures)

  • 남형구;;김현욱;정종혁;김백조;심재관;김병곤
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.572-583
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    • 2019
  • 본 연구는 서울에서 강한 강수와 관련된 대기연직구조를 객관적으로 분류하고 대표 종관장과 강수 특성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 2009년부터 2018년까지 여름철 (6~8월) 서울에서 강한 강수(>15 mm hr-1) 시 오산에서 비양된 레윈존데 자료에 객관적 방법을 적용하여 대기연직구조를 분류하였다. 그 결과 대기 전체가 습윤한 형태인 Thin Tube (TT) 형이 34.7% (17회), 건조한 하층 위로 습윤한 층이 존재하는 Inverted V (IV) 형이 20.4% (10회), 습윤한 하층 위로 건조한 공기가 침투하는 Loaded Gun (LG)이 20.4% (10회)로 분석되었다. TT형의 경우 SRH 값이 357.6 J kg-1으로 역학적 불안정이 큰 반면, LG와 IV형의 경우 1000 hPa부터 600 hPa까지 열적 불안정이 큰 특징을 보였다. NCEP/FNL 자료를 사용한 합성장 분석에서 TT형의 경우 기압골 전면(500 hPa)인 서해상에 저기압이 위치하여(850 hPa) 저기압이 강화될 수 있는 종관 패턴이 형성되었다. IV와 LG형의 경우 북만주와 중국의 북동에 강한 저기압이 위치하는 종관 패턴을 보이며, 기압경도에 의한 남서기류의 유입이 상대적으로 약하였다. 강수 전반부에 강수가 집중되는 형태가 모든 유형에서 나타났으며, 특히 IV형의 경우 강수 전반 높은 강도로 강수가 집중되어 내린다. TT형의 경우 가장 많은 강수량(123.9 mm)을 보였지만 다른 유형과 비교하였을 때, 강수가 전·후반 고르게 오랜 시간 지속되는 특징을 보였다. 본 연구 결과는 서울에서 강수와 관련된 고층관측자료의 이해도를 높이는 동시에 강수 예보기술 발전에 기여할 수 있을 것이다.

동아시아 지역에서의 지역 분광 모델을 이용하여 투영시킨 기후변화 시나리오 (Projected Climate Change Scenario over East Asia by a Regional Spectral Model)

  • 장은철;홍성유
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.770-783
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    • 2011
  • 본 연구에서는 ECHAM5 모델을 통하여 생산된 현재 및 A1B 미래 기후 변화 시나리오에 따른 미래기후 자료를 미 환경예측 센터의 분광모델인 RSM을 이용하여 역학적 규모축소를 수행하였다. 현재 기후 모의는 1980-2000년 기간에 대하여 수행되었으며, 미래 기후 모의는 2040-2070 기간에 대하여 CORDEX에서 제시한 동아시아 영역에서 수행되었다. RSM의 현재 기후 모의 검증을 통해 이 모델이 기후 관점에서 대기 상태를 적절히 모의함을 판단할 수 있었다. 미래 기후 모의 결과를 현재 기후 모의 결과와 비교하여 본 결과, 여름철에 열대 해양, 남아시아, 일본 부근에서 강수가 증가하였으며, 겨울철에는 서북 태평양 지역과 열대 인도양에서 강수가 증가하였고 열대 동인도양에서는 감소하였다. 동아시아 강수의 기후장에 있어서는 미래 기후가 현재와 큰 차이를 보이지 않지만 2050년 이후의 여름철 강수는 점차 증가하는 추세를 나타내고 있다. 미래 기후의 지상 온도는 현재와 비교해 볼 때 명확한 상승이 분석되었다. 대기장에 있어서는 미래 기후에서 지구 온난화에 대한 반응으로 전체적으로 온도와 지위고도장이 증가하는 변화를 나타내었으며 이에 따라 상층 기압골이 발달함을 보였다.