본 연구는 그동안 이산화탄소의 유동 방향 연구에서 지적된 지상관측자료의 시 공간적 제약성을 극복하고자, 최초의 온실가스 측정 전용 위성인 GOSAT을 활용하여 동북아시아 지역의 계절별 이산화탄소의 유동 방향을 평가하고자 하였다. 이를 위해 크리깅 분석을 적용하여 결측값을 보완하고, 이방성 베리오그램을 통해 전체적인 이산화탄소의 유동 방향을 결정하였다. 그 결과 동북아시아의 이산화탄소 공간적 분포 양상은 위도대에 일치하는 변화추세를 확인할 수 있었으며, 계절별 유동성은 봄, 가을, 겨울의 경우 남동쪽 및 동쪽으로 유동되는 이산화탄소가 주를 이루어 나타났으며, 여름에 경우 북쪽 및 북동쪽으로 이동하는 흐름이 나타났다. 이러한 결과는 동북아시아 지역에서 나타나는 계절풍과 유사한 흐름으로 주로 서에서 동으로 이동되는 경우가 주를 이루고 있음을 알 수 있으며, 이는 중국에서 배출된 이산화탄소가 한반도와 일본까지 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있다. 그러나 이산화탄소의 유동은 인위적 배출원과 식생의 호흡, 해양의 배출과 흡수 등의 다양한 요인과 결부되어 달라지기 때문에 이산화탄소 유동에 개입되는 다양한 변수와 상관성을 평가하는 후속연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구는 그동안 이산화탄소의 유동 방향 연구에서 지적된 지상관측자료의 시 공간적 제약성을 극복하고자, 최초의 온실가스 측정 전용 위성인 GOSAT을 활용하여 동북아시아 지역의 계절별 이산화탄소의 유동 방향을 평가하고자 하였다. 이를 위해 크리깅 분석을 적용하여 결측값을 보완하고, 이방성 베리오그램을 통해 전체적인 이산화탄소의 유동 방향을 결정하였다. 그 결과 동북아시아의 이산화탄소 공간적 분포 양상은 위도대에 일치하는 변화추세를 확인할 수 있었으며, 계절별 유동성은 봄, 가을, 겨울의 경우 남동쪽 및 동쪽으로 유동되는 이산화탄소가 주를 이루어 나타났으며, 여름에 경우 북쪽 및 북동쪽으로 이동하는 흐름이 나타났다. 이러한 결과는 동북아시아 지역에서 나타나는 계절풍과 유사한 흐름으로 주로 서에서 동으로 이동되는 경우가 주를 이루고 있음을 알 수 있으며, 이는 중국에서 배출된 이산화탄소가 한반도와 일본까지 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있다. 그러나 이산화탄소의 유동은 인위적 배출원과 식생의 호흡, 해양의 배출과 흡수 등의 다양한 요인과 결부되어 달라지기 때문에 이산화탄소 유동에 개입되는 다양한 변수와 상관성을 평가하는 후속연구가 필요할 것으로 사료된다.
This study intends to evaluate the seasonal flow direction of carbon dioxide in Northeast Asia by using GOSAT, the first Greenhouse Observing SATellite, in an attempt to overcome costly, laborious and time consuming ground observation which has been frequently pointed out in existing studies. For th...
This study intends to evaluate the seasonal flow direction of carbon dioxide in Northeast Asia by using GOSAT, the first Greenhouse Observing SATellite, in an attempt to overcome costly, laborious and time consuming ground observation which has been frequently pointed out in existing studies. For this purpose, missing values were supplemented by applying the Kriging interpolation and the overall flow direction of carbon dioxide was determined through anisotoropy semi-variogram. As a result, it was found that the overall spatial distribution of carbon dioxide in Northeast Asia varies depending on the latitude, and that carbon dioxide mainly flows southeast or east in spring, autumn and winter, but northeast or north in summer. Similar to the flow of monsoons in Northeast Asia, these results show that carbon dioxide flows mainly from the west to the east, which proves that carbon dioxide discharged from China is influencing even the Korean Peninsula and Japan. However, as the flow of carbon dioxide varies depending on a variety of factors such as artificial sources, plant respiration, and the absorption and discharge of the ocean, follow-up studies are requested to evaluate such variables and the correlations.
This study intends to evaluate the seasonal flow direction of carbon dioxide in Northeast Asia by using GOSAT, the first Greenhouse Observing SATellite, in an attempt to overcome costly, laborious and time consuming ground observation which has been frequently pointed out in existing studies. For this purpose, missing values were supplemented by applying the Kriging interpolation and the overall flow direction of carbon dioxide was determined through anisotoropy semi-variogram. As a result, it was found that the overall spatial distribution of carbon dioxide in Northeast Asia varies depending on the latitude, and that carbon dioxide mainly flows southeast or east in spring, autumn and winter, but northeast or north in summer. Similar to the flow of monsoons in Northeast Asia, these results show that carbon dioxide flows mainly from the west to the east, which proves that carbon dioxide discharged from China is influencing even the Korean Peninsula and Japan. However, as the flow of carbon dioxide varies depending on a variety of factors such as artificial sources, plant respiration, and the absorption and discharge of the ocean, follow-up studies are requested to evaluate such variables and the correlations.
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문제 정의
데이터의 수집은 동북아시아지역의 경우 시베리아 대륙성 기류와 북태평양 해양성 기류의 영향이 계절별로 변화하여 나타나기 때문에 봄, 여름, 가을, 겨울에 따라 각각 별도의 데이터를 수집하여 계절에 따른 이산화탄소 유동 양상 변화를 파악하고자 하였다. 데이터 수집 과정에서는 계절별 기단의 영향이 최대가 되어 각각의 계절적 특색을 반영할 수 있도록 하기 위해, 겨울의 경우 시베리아기단의 영향이 최대가 되어 연중 최한월이 나타나고 북서계절풍의 영향이 가장 크게 나타나는 1월 데이터를수집하였으며, 여름의 경우 북태평양기단의 영향으로 최난월이 나타나는 8월의 데이터를 취득하였다.
하루에 지구를약 14회 돌며 측정하게 되고, 3일 후에 같은 지역을 평균 4ppmv(정밀도 1%)의 오차범위에서 다시 측정하므로 다양한 계절의 영상에서 추출된 이산화탄소 분포도를 비교평가하여 유동방향의 계절별 변화 특성과 형태를 분석하여 계절별로 지역별로 다르게 나타나는 이산화탄소 농도 변화에 대해 정량적인 분석을 시도하는 데 최적의 자료로 판단된다. 따라서 본 연구는 2010년 10월부터 동북아 지역의 이산화탄소 측정자료를 GIS 데이터베이스로 구축하여 대기유동으로 인한 이산화탄소 농도변화추세를 정량적으로 (계절별 농도의 변화량과 변화량 등) 살펴보고자 출발하였다.
본 연구는 특정시간 및 장소에서 관측된 미시적인 현장조사 자료에 대해 동북아 지역의 온실가스 분포에 대한 거시적인 관점에서 정량화하는 기초자료를 제공하였다. 그러나 현재의 GOSAT은 원자료 (raw data)의 복원과정에서 칼럼 전체의 총 이산화탄소 양만을 제공하고 있어 지표나 특정 고도에서의 측정된 지상관측 값과 직접 비교가 불가능하다.
본 연구에서는 이산화탄소의 주방향을 파악하기 위해서 이방성 베리오그램을 작성하였다. 방향성의 계산은 전통적으로 북쪽을 0°로 하고 45°씩 증가시켜 네 방향 즉 0°, 45°, 90°, 135°의 방향으로 계산하게 된다.
제안 방법
또한 이방성 베리오그램을 통한 방향성 탐색은 각 방향에 대하여 각도의 증가분의 반인±22.5°(45°/2)의 완화각도를 두어 계산하였으며, 분리거리가 증가함에 따라 완화각도에 따라 영향이 증가하는 것으로 고려하여 분리거리만큼 일정 밴드 폭을 지정하여 진행하였다.
분석된 이산화탄소의 평균, 최대, 최소값의 차이는 크지 않았으나, 자료의 뾰족한 정도와 기울어진 정도를 나타내는 왜도(skewness)와 첨도(kutosis) 는 각 자료마다 큰 차이가 나타났다. 이러한 왜도와 첨도가 크거나 작은 값은 크리깅 적용시 편향된 분석결과를 초래할 수 있으며, 특히 8월 데이터와 같이 양성왜도의 특성이 큰 경우 데이터에 이상치 (outlier)가 존재할 가능성이 있어, 대수 정규 분포 변환을 적용하였다 (표 1). 10월과 1월, 4월의 데이터의 경우 왜도와 첨도 모두 줄어들었으나 8월 데이터의 경우 오히려 왜도와 첨도가 증가하여 정규 분포 변환이 불필요함을 알 수 있었다.
동북아시아 지역의 이산화탄소 유동성은 이산화탄소 자료의 시·공간적 분포를 살펴봄으로서 전체 적으로 추정이 가능하다. 이를 위해 전술한 크리깅 모델 결과를 바탕으로 계절별 이산화탄소의 공간 분포도를 작성하였다. 그림 6은 각 계절별 이산화탄소의 분포도로, 푸른색은 상대적으로 낮은 농도이며 붉은색은 상대적으로 높은 농도를 나타낸다.
이방성 베리오그램 분석을 통한 이산화탄소의 유동 방향 탐색은 북쪽을 0°로 하여 45° 씩 방향각을 증가시켜 북(0°), 북동(45°), 동(90°), 남동(135°)에 대한 방향성 베리오그램을 추출하였으며, ±22.5°의 허용한계와 4 lags의 밴드폭을 지정하였다[32].
이에 따라 본 연구는 한·중·일 동북아시아 3국을 중심으로 타이완, 몽골, 러시아 극동 지역과 시베리아 지역을 일부 포함하여 시베리아기단 및 북태평양기단 등 동북아시아 지역에 계절별로 영향을 미치는 기단의 특색을 반영할 수 있도록 하였다(북위 18~56°, 동경 93~147°, 그림 1).
크리깅 기법의 적용 과정은 탐색적 공간자료 분석(exploratory spatial data analysis)을 통해 자료의 분포패턴을 분석하고, 베리오그램(variogram) 모델링을 통해 크리깅 가중치를 설정하였다. 여기서 베리오그램이란 일정한 거리에 있는 자료들의 유사성을 나타내는 척도로, 일정거리(ℎ) 떨어진 자료간의 차이를 제곱한 것의 기대값이다 (식 1).
대상 데이터
데이터의 수집은 동북아시아지역의 경우 시베리아 대륙성 기류와 북태평양 해양성 기류의 영향이 계절별로 변화하여 나타나기 때문에 봄, 여름, 가을, 겨울에 따라 각각 별도의 데이터를 수집하여 계절에 따른 이산화탄소 유동 양상 변화를 파악하고자 하였다. 데이터 수집 과정에서는 계절별 기단의 영향이 최대가 되어 각각의 계절적 특색을 반영할 수 있도록 하기 위해, 겨울의 경우 시베리아기단의 영향이 최대가 되어 연중 최한월이 나타나고 북서계절풍의 영향이 가장 크게 나타나는 1월 데이터를수집하였으며, 여름의 경우 북태평양기단의 영향으로 최난월이 나타나는 8월의 데이터를 취득하였다. 봄, 가을의 경우는 주로 대륙성 기류의 영향을 많이 받으나 그 영향력이 겨울과 여름에 비해 뚜렷하게 나타나지 않기 때문에 데이터의 확보가 많은 4월과 10월을 봄과 가을의 데이터로 수집하였다.
데이터 수집 과정에서는 계절별 기단의 영향이 최대가 되어 각각의 계절적 특색을 반영할 수 있도록 하기 위해, 겨울의 경우 시베리아기단의 영향이 최대가 되어 연중 최한월이 나타나고 북서계절풍의 영향이 가장 크게 나타나는 1월 데이터를수집하였으며, 여름의 경우 북태평양기단의 영향으로 최난월이 나타나는 8월의 데이터를 취득하였다. 봄, 가을의 경우는 주로 대륙성 기류의 영향을 많이 받으나 그 영향력이 겨울과 여름에 비해 뚜렷하게 나타나지 않기 때문에 데이터의 확보가 많은 4월과 10월을 봄과 가을의 데이터로 수집하였다. 수집된 데이터는 그림 1에서 각각 표기되어 있으며, 가을 (10월) 데이터를 제외한 경우는 모두 2011년 데이터를 사용하였다.
봄, 가을의 경우는 주로 대륙성 기류의 영향을 많이 받으나 그 영향력이 겨울과 여름에 비해 뚜렷하게 나타나지 않기 때문에 데이터의 확보가 많은 4월과 10월을 봄과 가을의 데이터로 수집하였다. 수집된 데이터는 그림 1에서 각각 표기되어 있으며, 가을 (10월) 데이터를 제외한 경우는 모두 2011년 데이터를 사용하였다.
데이터처리
교차검증은 크 리깅 분석에서 적용된 베리오그램 모델과 크리깅 기법의 적합성을 판단하는 기법으로 일시적으로 1개의 참조값을 제거한 후, 나머지 자료를 이용하여 그 위치에서의 값을 동일한 크리깅 기법으로 추정 하는 방법으로 이 과정을 모든 참조 지점에서 반복 하여 추정 오차를 계산하는 방법이다[7]. 추정 오차는 각 포인트 오차 값에 대한 평균오차(Mean Error : ME), 평균제곱근오차(Root Mena Square Error : RMSE)를 제시하였다. 여기서 평균오차는 추정된 이산화탄소의 과추정 혹은 저추정 양상을 파악하여 추정치의 편향정도를 알 수 있으며, 평균제곱근오 차는 추정치의 정확성을 나타낸다.
5°(45°/2)의 완화각도를 두어 계산하였으며, 분리거리가 증가함에 따라 완화각도에 따라 영향이 증가하는 것으로 고려하여 분리거리만큼 일정 밴드 폭을 지정하여 진행하였다. 크리깅 기법을 적용하여 미관측 지점의 추정 정확도 평가는 leave-oneout 기반의 교차검증을 수행하였다. 교차검증은 크 리깅 분석에서 적용된 베리오그램 모델과 크리깅 기법의 적합성을 판단하는 기법으로 일시적으로 1개의 참조값을 제거한 후, 나머지 자료를 이용하여 그 위치에서의 값을 동일한 크리깅 기법으로 추정 하는 방법으로 이 과정을 모든 참조 지점에서 반복 하여 추정 오차를 계산하는 방법이다[7].
이론/모형
그러나 관측 당시 구름이 존재할 경우 관측 픽셀을 모두 제거하고 있어 모든 격자단위에서 자료를 획득하기 어려운 상태이다. 따라서 본 연구에서는 구름에 의해 발생된 이산화탄소의 결측값을 보완하기 위해 지구통계기법의 크리깅 기법을 적용하였다. 원격탐사자료의 측정값 보정에 크리깅 기법을 활용하는 것은 표준화된 절차로 인정되고 있으며[1, 2, 8, 9, 11, 13], GOSAT의 경우도 크리깅 기법을 활용하여 결측값을 복원하는 연구가 상당수 보고되고 있다[5, 14, 15, 16, 33].
이론적 베리오그램의 선정은 실험적 베리오그램의 결과가 문턱 값까지 증가하다가 일정 거리 이상에서는 그 값이 일정하게 나타나는 동시에 비교적 짧은 거리에서 베리오그램 값이 서서히 변화하는 양상을 보여 이를 가장 잘 반영할 수 있는 일반크 리깅(universal kriging)방법의 가우시안 함수모델을 적용하였다. 이방성 베리오그램 분석을 통한 이산화탄소의 유동 방향 탐색은 북쪽을 0°로 하여 45° 씩 방향각을 증가시켜 북(0°), 북동(45°), 동(90°), 남동(135°)에 대한 방향성 베리오그램을 추출하였으며, ±22.
성능/효과
이산화탄소 측정 데이터에 적용된 크리깅의 예측 정확도를 분석하기 위해 시행한 교차검증 결과는 표 3과 같다. 각 계절별 평균오차가 대체로 0에 가까운 수치를 보여 저추정 또는 과추정의 정도가 약한 것으로 판단되나, 평균제곱근오차에서 8월 경우 GOSAT의 오차허용한계인 4ppmv를 초과하고 있어 일부지역에서는 예측정확도가 상당히 떨어지고 있음을 알 수 있다. 이는 8월 데이터의 경우 계절적으로 구름이 많아 취득된 데이터의 양이 적고 이에 따라 생성된 데이터의 분포가 상대적으로 더 멀리 떨어져 있어 일부지역에 대한 관측 정보를 제대로 반영하지 못했기 때문으로 판단된다.
본 연구에서 제시된 GOSAT 데이터를 이용한 동북아시아 이산화탄소 유동방향의 계절별 비교평가는 지금까지 시도된 현장조사 기반의 유동성 평가에 대한 상대적인 개념으로 위성탐사기반의 평가 결과의 타당성을 제시하였다는 데 큰 의의가 있을 것이다. 본 연구가 후속 연구에 시사점을 제공하고 동북아에서 이산화탄소의 국가간 이동으로 인한 기후변화 추세에 대한 정보 수요자들에게 작은 길잡이 역할을 할 수 있다면 연구의 가치가 있다고 할 것이다.
분석된 이산화탄소의 평균, 최대, 최소값의 차이는 크지 않았으나, 자료의 뾰족한 정도와 기울어진 정도를 나타내는 왜도(skewness)와 첨도(kutosis) 는 각 자료마다 큰 차이가 나타났다. 이러한 왜도와 첨도가 크거나 작은 값은 크리깅 적용시 편향된 분석결과를 초래할 수 있으며, 특히 8월 데이터와 같이 양성왜도의 특성이 큰 경우 데이터에 이상치 (outlier)가 존재할 가능성이 있어, 대수 정규 분포 변환을 적용하였다 (표 1).
24ppm의 범위로 나타났으며 대체로 중국 북부지역과 몽골지역에서 낮은 수치를 보였다. 상대적으로 고농도의 이산화탄소가 나타난 곳은 일본 동부의 태평양 연안과 적도 인근의 동남아시아 지역으로 나타났다. 겨울의 경우는 최고 387.
그림 6은 각 계절별 이산화탄소의 분포도로, 푸른색은 상대적으로 낮은 농도이며 붉은색은 상대적으로 높은 농도를 나타낸다. 이산화탄소의 전체적 분포 양상은 위도대에 따라 위상변화가 나타나고 있음을 확인할 수 있었다.
이러한 너깃과 문턱값은 너깃/문턱값의 비율인 상대너깃효과(relative nugget effect)를 통해 이산화탄소의 공간 추정과정에서 생성된 정보의 신뢰성을 판단할 수 있다. 즉 상대너깃 효과가 클수록 분석 자료의 변동성이 증가하여 인접 거리의 자료들의 값과 차이가 크게 될 수 있음을 의미한다. 이는 10월, 1월, 4월 데이터의 경우 25-75%의 범주에 속해 적절한 추정이 가능하나, 8월 데이터의 상대적으로 높은 비율인 72.
크리깅기법을 이용하여 가시화한 동북아시아의 계절별 이산화탄소 분포도와 이방성 베리오그램을 통한 유동성 분석의 결과에서 동북아시아 지역의 이산화탄소는 각 계절마다 서로 다른 패턴을 보였으며, 이는 동북아시아에서 나타나는 계절별로 지배적인 영향을 미치는 기단에 기인한 것으로 판단 된다. 봄철과 가을철의 경우는 여름철과 겨울철에 비해 지배적인 기단의 영향이 적지만, 상대적으로 시베리아 기단의 영향이 시작되거나 끝나는 시기여서 북서쪽에서 남동향으로 이동되는 이산화탄소의 영향이 크다.
후속연구
본 연구에서 제시된 GOSAT 데이터를 이용한 동북아시아 이산화탄소 유동방향의 계절별 비교평가는 지금까지 시도된 현장조사 기반의 유동성 평가에 대한 상대적인 개념으로 위성탐사기반의 평가 결과의 타당성을 제시하였다는 데 큰 의의가 있을 것이다. 본 연구가 후속 연구에 시사점을 제공하고 동북아에서 이산화탄소의 국가간 이동으로 인한 기후변화 추세에 대한 정보 수요자들에게 작은 길잡이 역할을 할 수 있다면 연구의 가치가 있다고 할 것이다.
본 연구는 기존의 지상관측자료의 시·공간적 한계점을 극복하고 이산화탄소의 분포와 유동성을 시각화하여 정보를 제공하는데서 큰 의의가 있으며, 이는 지상관측자료의 비교·검증 과정을 통해 보다 정량적인 이산화탄소의 분포와 유동에 대한 후속연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
원격탐사를 이용한 이산화탄소 조사는 탐사체 제작 기술, 취득된 데이터의 전처리, 결측치의 보간방법 등 여러 가지 측면이 영향을 미치고 있어 동북아시아 이산화탄소 유동방향을 계절별로 평가하기 위한 체계적인 이론이나 완성된 연구결과가 부족한 것이 사실이다. 본 연구에서 제시된 결과는 보완을 거쳐 객관적이고 효과적인 온실가스 유동성 평가시스템으로 활용 가능할 것으로 기대된다. 원격탐사 기술이 기존의 화학, 환경공학, 대기공학 등 현지조사 위주의 학문에서 축적된 이론과 접목되게 됨으로서 차원 높은 온실가스 유동성 평가의 도구로 자리 매김하는 데 큰 역할을 할 수 있을 것이라 생각한다.
GOSAT 은 아직 운용 초기단계로 데이터 취득과정과 자료 복원 등 일련의 과정이 안정화 단계에 있지 않고 여전히 불안정한 면을 보여주고 있는 것이 사실이다. 지속적으로 업데이트되고 있는 GOSAT의 이산화탄소의 측정자료를 축적하여 보다 높은 신뢰수준의 온실가스 유동방향 추적 연구가 필요할 것으로 판단된다. 원격탐사를 이용한 이산화탄소 조사는 탐사체 제작 기술, 취득된 데이터의 전처리, 결측치의 보간방법 등 여러 가지 측면이 영향을 미치고 있어 동북아시아 이산화탄소 유동방향을 계절별로 평가하기 위한 체계적인 이론이나 완성된 연구결과가 부족한 것이 사실이다.
5km)를 가지고 있다. 하루에 지구를약 14회 돌며 측정하게 되고, 3일 후에 같은 지역을 평균 4ppmv(정밀도 1%)의 오차범위에서 다시 측정하므로 다양한 계절의 영상에서 추출된 이산화탄소 분포도를 비교평가하여 유동방향의 계절별 변화 특성과 형태를 분석하여 계절별로 지역별로 다르게 나타나는 이산화탄소 농도 변화에 대해 정량적인 분석을 시도하는 데 최적의 자료로 판단된다. 따라서 본 연구는 2010년 10월부터 동북아 지역의 이산화탄소 측정자료를 GIS 데이터베이스로 구축하여 대기유동으로 인한 이산화탄소 농도변화추세를 정량적으로 (계절별 농도의 변화량과 변화량 등) 살펴보고자 출발하였다.
이산화탄소 농도는 지역별 인위적 배출 및 흡수뿐만 아니라 식생 및 해양에서의 흡수 및 배출에 따라 달라지며, 식생의 연소에 의해서도 변화를 나타낼 수 있다. 현재 위성 등으로 관측된 이산화탄소 분포와 농도를 보다 명확히 이해하기 위해서는 대기화학-수송 모델의 응용을 통해 이산화탄소의 공간 분포특성의 심도있는 분석과 더불어 발원지에서 이산화탄소의 체류시간에 대한 분석 등 후속연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
동북아시아가 중국에서 배출된 대기오염 물질의 영향을 받는 이유는?
동북아시아는 지리적 위치상 편서풍 지대인 중위도 지역에 위치하고 있어 연중 서풍 계열 기류의영향으로 중국에서 배출된 대기오염물질의 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히 최근에는 중국의 북동부 공업지대에서 배출되는 고농도의 온실가스가 한국 및 일본에 영향을 주고 있어 동북아시아 지역의 기후변화에 따른 적응과 대응방안을 마련하기 위해서 이산화탄소 분포에 대한 지속적인 감시와 관측이 필수적 요소로 지적되고 있다.
이산화탄소 분포에 대한 지속적인 감시와 관측이 필수적인 이유는 무엇인가요?
동북아시아는 지리적 위치상 편서풍 지대인 중위도 지역에 위치하고 있어 연중 서풍 계열 기류의영향으로 중국에서 배출된 대기오염물질의 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히 최근에는 중국의 북동부 공업지대에서 배출되는 고농도의 온실가스가 한국 및 일본에 영향을 주고 있어 동북아시아 지역의 기후변화에 따른 적응과 대응방안을 마련하기 위해서 이산화탄소 분포에 대한 지속적인 감시와 관측이 필수적 요소로 지적되고 있다. 온실가스의 월경(越境) 문제는 자국 내에서 발생하는 이산화탄소의 규제와 관리뿐만 아니라, 국경을 초월하여 이동해오는 이산화탄소에 대한 국가 간 협력이 필요 하기 때문에 이산화탄소의 흡수 및 배출에 대한 광역적인 모니터링이 요구되고 있다.
지상관측점에 한정된 측정 자료가 가지는 한계점은 무엇인가요?
동북아시아의 경우에는 중국의 왈리구안, 일본의 료리, 대한민국의 안면도 관측소에서 수집된 이산화탄소 자료를 바탕으로 이산화탄소의 유동성 및 분포를 추적하기 때문에 어느 한 곳에서의 데이터를 두고 한 분석 결과는 특정 지점에서의 이산화탄소 농도 변화를 명확히 이해 할 수 있지만, 동북아 지역차원의 변화와 이동을 추적하는 것은 한계가 있다. 대기 중 이산화탄소의 농도 및 이동성을 이해하기 위해서는 지표에서 대기의 상층부로 올라갈수록 변화하는 이산화탄소의 수직 분포(vertical profile)에 대한 이해가 선행되어야 하나 지상 관측소에서의 지표 관측 자료는 이를 반영 할 수 없다[27]. 지상관측소의 측정값을 이용하여 이산화탄소의 유동특성을 조사하는 것은 전통적으로 사용되는 방법이기는 하나, 현장중심의 평가에서는 조사 단위가 현장에서 조사할수 있는 범위에 한정되므로 광역 유동특성에 대한 평가의 객관성에 한계가 있다.
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