[논문]일 최저기온 공간내삽을 위한 지형기후학적 최적 공간규모

정유란; 서희철; 윤진일; 이광회

일 최저기온 공간내삽을 위한 지형기후학적 최적 공간규모
An Optimum Scale for Topoclimatic Interpolation of Daily Minimum Temperature in Complex Terrain 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.5 no.4, 2003년, pp.261 - 265

정유란 (경희대학교 생태시스템공학과) , 서희철 (경희대학교 생태시스템공학과) , 윤진일 (경희대학교 생태시스템공학과) , 이광회 (상지대학교 환경식물공학과)

초록
AI-Helper

복잡지형상의 일 최저기온 공간내삽 과정에서 유용한 설명변수로 등장한 찬 공기 유입량은 적용면적, 즉 공간규모에 따라 그 값이 크게 변하므로, 지형기후학적 최저기온 내삽모형의 실용화를 위해서는 최적규모를 파악해야 한다. 본 연구에서는 동질적인 중규모 기후구역을 대표하는 기준 관측값에 대한, 같은 구역 내 여러 지점의 기온편차를 계산하고, 이를 다양한 반경의 주변지역 찬 공기 유입량에 회귀시켜 일 최저기온에 미치는 지형의 최적 영향권을 도출하고자 하였다. 경남 하동의 배 과원지대에 1 ${\times}$ 1 km 구역을 설정하고 8개 지점에서 2002년 9월부터 2003년 2월까지 10분 간격으로 기온을 측정하였다. 동일 구역 내 기상청 자동기상관측자료를 기준으로 삼아 복사냉각일의 최저기온 편차를 8개 지점별로 얻었다. 연구지역의 고도를 10 m 해상도의 수치고도모형으로 표현하고 이를 토대로 8개 지점의 냉기 유입량을 계산하였다. 이 때 10 m 단위로 100 m까지 반경을 증가시키면서 유입량의 평활화 평균값을 계산하여 최저기온 편차를 회귀시켰다. 그 결과 복사냉각일의 국지적인 최저기온 결정에는 반경 50 m 범위 (약 1 ha) 주변지역 지형이 가장 유효함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cold air accumulation plays a critical role in formulating daily minimum temperature in complex terrain on radiative cooling nights, and spatial interpolation can be improved by accommodating this important topoclimatic variable. Little is known about the spatial scale for computing cold air accumulation which influences daily minimum temperature. Air temperature was measured at 10-minute intervals during September 2002- February 2003 at eight locations within a 1 by 1 km hilly orchard area. Minimum temperature data for suspected radiative cooling nights were collected, and the deviations from reference observations at a near-by KMA automated weather station were calculated. A digital elevation model with a 10m cell size was used to calculate the cold air accumulation at 8 locations. Zonal averages of the cold air accumulation were computed for each location by increasing the cell radius from 1 to 10. Temperature deviations were regressed to a common logarithm of the smoothed averages of cold air accumulation to derive a linear relationship between the local temperature deviation and the site topography. The highest coefficient of determination ($r^2$ = 0.78) was found at a cell radius of 5, which corresponds to an approximately 1 ha boundary surrounding the point of interest.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 먼저 수평거리 1 km 이내의 좁은 공간에서도 과연 농업적으로 의미 있는 기온차가 존재하는지 여부를 확인하고, 이를 토대로 일 최저기온의 지형 기후학적 모의에 필수적인 찬 공기 유입량의 최적 영향권을 찾기 위하여 수행하였다.
파악해야 한다. 본 연구에서는 동질적인 중규모 기후구역을 대표하는 기준 관측값게 대한, 같은 구역 내 여러 지점의 기온편차를 계산하고, 이를 다양한 반경의 주변지역 찬 공기 유입량에 회귀시켜 일 최저기온에 미치는 지형의 최적 영향권을 도출하고자 하였다. 경남 하동의 배 과 원지대에 1 × 1 km 구역을 설정하고 8개 지점에서 2002년 9월부터 2003년 2월까지 10분 간격으로 기온을 측정하였다.

제안 방법

관측은 10분 간격으로 2002년 9월에 시작하여 2003년 2월까지 계속하였다. 사용된 센서는 집록기 일체형 써 미스터 (Model HOBO H₈ Pro, Onset Computer Corporation, U.
경남 하동의 배 과 원지대에 1 × 1 km 구역을 설정하고 8개 지점에서 2002년 9월부터 2003년 2월까지 10분 간격으로 기온을 측정하였다. 동일구역 내 기상청 자동기상관측자료를 기준으로 삼아 복사냉각일의 최저기온 편차를 8개 지점별로 얻었다. 연구지역의 고도를 10 m 해상도의 수치고도 모형으로 표현하고 이를 토대로 8개 지점의 냉기 유입량을 계산하였다.
또한 하루 144개씩의 10분 간 격 기온 측정값 가운데 최소값을 찾아 그날의 최저기온으로 간주하고, 역시 임의의 두 지점 간 편차가운데 가장 큰 값을 얻어 명명하였다.
수집된 10분 간 격 기온 자료는 품질관리를 거친 다음, 임의의 두 지점 간 편차가운데 가장 큰 값을 선발하였다. 또한 하루 144개씩의 10분 간 격 기온 측정값 가운데 최소값을 찾아 그날의 최저기온으로 간주하고, 역시 임의의 두 지점 간 편차가운데 가장 큰 값을 얻어 명명하였다.
앞서 얻은 복사냉각일의 8개 관측점 최저기온 편차(기상청 AWS와 HOBO 관측값 간 차이)를 관측점의 냉기 유입량 11종에 각각 회귀시켜 통계 모형을 작성하였다. 이때 냉기 유입량은 Chung et al.
동일구역 내 기상청 자동기상관측자료를 기준으로 삼아 복사냉각일의 최저기온 편차를 8개 지점별로 얻었다. 연구지역의 고도를 10 m 해상도의 수치고도 모형으로 표현하고 이를 토대로 8개 지점의 냉기 유입량을 계산하였다. 이 때 10m 단위로 100m까지 반경을 증가시키면서 유입량의 평활화 평균값을 계산하여 최저기온 편차를 회귀시켰다.
연구지역의 고도를 10 m 해상도의 수치고도 모형으로 표현하고 이를 토대로 8개 지점의 냉기 유입량을 계산하였다. 이 때 10m 단위로 100m까지 반경을 증가시키면서 유입량의 평활화 평균값을 계산하여 최저기온 편차를 회귀시켰다. 그 결과 복사냉각일의 국지적인 최저기온 결정에는 반경 50 m 범위(약lha)의 주변지역 지형이 가장 유효함을 알 수 있었다.
임의격자점 주변에는 항상 8개의 인접 격자점들이 각각의 흐름 방향을 갖고 에워싸고 있으므로 이들 가운데 흐름 방향이 중심 격자점을 향한 것들만 선택하여 그 개수를 합치면 찬 공기 유입량을 알 수 있다. 이를 위해 연구대상 지역의 표고를 사방 10 m의 격자 cell로 표현한 수치고도 모형을 이용하였으며, 영향권의 범위를 파악하기 위해 반경을 1 cell로부터 10cell 까지 늘려가며 유입량의 근린평균값 10종을 추가로 계산하였다.
설치 지점은 연구대상 지역으로부터 동쪽으로 약 1 km에 위치한 농업기술센터 옥상으로서, 주변으로부터 찬 공기가 유입되지 않는 곳이므로 이 지역의 중규모 기후를 대표한다고 간주하였다. 하동 AWS 관측 기온을 기준으로 8개 HOBO 관측소의 최저기온 편차를 각각 계산하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 동질적인 중규모 기후구역을 대표하는 기준 관측값게 대한, 같은 구역 내 여러 지점의 기온편차를 계산하고, 이를 다양한 반경의 주변지역 찬 공기 유입량에 회귀시켜 일 최저기온에 미치는 지형의 최적 영향권을 도출하고자 하였다. 경남 하동의 배 과 원지대에 1 × 1 km 구역을 설정하고 8개 지점에서 2002년 9월부터 2003년 2월까지 10분 간격으로 기온을 측정하였다. 동일구역 내 기상청 자동기상관측자료를 기준으로 삼아 복사냉각일의 최저기온 편차를 8개 지점별로 얻었다.
기상청 발간 기상월보로부터 인근 진주기상대 및 순천기상관측소의 일 기상자료를 발췌하여, 연구기간 중 평균해면기압이 l,020hPa 이상이며 풍속이 1 m/s 이하이고, 이틀 연속 일사량 9 MJ m^-2 혹은 일조시간 7시간 이상인 날짜를 선발하였다. 이들 날짜에 대하여 기상청 자동기상관측 망 가운데 연구대상 지역에 인접한 하동읍 자동기상관즉소(Automated Weather Station, AWS)의 일 최저기온 자료를 수집하였다.
연구대상 지역은 경상남도 하동군 하동읍만지리 분지봉 남향 사면 일대로서 주요 경관은 배과원이다. 이 지역을 단위 면적 1 × 1 km 격자로 나누고 그 중 한 개 격자에 해당하는 지역 내에 8개의 기온관측소를 설치하였다 (Fig.
이 지역을 단위 면적 1 × 1 km 격자로 나누고 그 중 한 개 격자에 해당하는 지역 내에 8개의 기온관측소를 설치하였다 (Fig. 1). 관측 지점간 거리는 가장 가까운 것이 50 m, 가장 먼 곳은 735 m 떨어져 있다.
이상인 날짜를 선발하였다. 이들 날짜에 대하여 기상청 자동기상관측 망 가운데 연구대상 지역에 인접한 하동읍 자동기상관즉소(Automated Weather Station, AWS)의 일 최저기온 자료를 수집하였다. 설치 지점은 연구대상 지역으로부터 동쪽으로 약 1 km에 위치한 농업기술센터 옥상으로서, 주변으로부터 찬 공기가 유입되지 않는 곳이므로 이 지역의 중규모 기후를 대표한다고 간주하였다.

이론/모형

8개 지점의 냉기 유입량을 Chung et al. (2002)의 방법으로 계산하였는데, 요약하면 다음과 같다. 야간장파 복사 교환에 의해 지표면이 냉각되면 대상지역 내에서 가장 높은 위치(예, 언덕이나 산 정상)의 공기가 중력에 의해 아래쪽으로 흘러간다.
이때 냉기 유입량은 Chung et al. (2002)의 제안에 따라 상용대수로 표현하였으며 1차형만 독립변수로 사용하였다.

성능/효과

관측 지점간 거리는 가장 가까운 것이 50 m, 가장 먼 곳은 735 m 떨어져 있다. 격자에 해당되는 지역의 지형 특성을 10 m 해상도의 수치고도 모형 (digital elevation model, DEM)을 토대로 분석해 보면 해발 고도 범위는 10 - 290 m이나 기온관측소의 위치는 모두 27- 88m 범위에 놓여있다. (Table 1).
이 때 10m 단위로 100m까지 반경을 증가시키면서 유입량의 평활화 평균값을 계산하여 최저기온 편차를 회귀시켰다. 그 결과 복사냉각일의 국지적인 최저기온 결정에는 반경 50 m 범위(약lha)의 주변지역 지형이 가장 유효함을 알 수 있었다.
78의 결정 계수를 보인다. 이후 반경이 더 넓어지면 결정 계수는 오히려 작아지는 경향을 보이므로 연구대상 지역에서 최저기온에 미치는지 형의 영향은 5 cell 반경 내의 찬 공기 유입량을 평활화한 평균값에 의해 가장 잘 표현된다고 결론지을 수 있다. 즉 복사냉각일의 최저기온 형성에는 1 ha 정도의 주변 지역 지형이 중요한 역할을 한다.
하지만 8개 관측 지점 가운데 두 지점씩 무작위로 짝을 지어 각각의 편차를 얻은 다음, 이들 중 가장 큰 값, 즉 최대공간 변이를 시간대별로 나타내면 지점간 변이가 상당히 크다는 것을 알 수 있다. (Fig.

참고문헌 (3)

Chung, U., H. H. Seo, K. H. Hwang, B. S. Hwang, J. I. Yun, 2002: Minimum temperature mapping in complex terrain considering cold air drainage. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 4, 133？140. (In Korean with English abstract)
Chung, U., H. C. Seo, and J. I. Yun, 2003: Air temperature variation affected by site elevation in hilly orchards. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 5, 43？47. (In Korean with English abstract)
Lookingbill, T. R., and D. L. Urban, 2003: Spatial estimation of air temperature differences for landscapescale studies in montane environments. Agricultural and Forest Meteorology 114, 141？151.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

일 최저기온 공간내삽을 위한 지형기후학적 최적 공간규모
An Optimum Scale for Topoclimatic Interpolation of Daily Minimum Temperature in Complex Terrain 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

참고문헌 (3)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

일 최저기온 공간내삽을 위한 지형기후학적 최적 공간규모 An Optimum Scale for Topoclimatic Interpolation of Daily Minimum Temperature in Complex Terrain 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

참고문헌 (3)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

정유란 (22) 서희철 (7) 윤진일 (105) 이광회 (7)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

일 최저기온 공간내삽을 위한 지형기후학적 최적 공간규모
An Optimum Scale for Topoclimatic Interpolation of Daily Minimum Temperature in Complex Terrain 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper