[논문]동아시아지역의 CMAQ 대류권 오존 모의에 화학적 측면 경계조건이 미치는 효과

홍성철; 이재범; 최진영; 문경정; 이현주; 홍유덕; 이석조; 송창근

doi:10.5572/kosae.2012.28.5.581

[국내논문] 동아시아지역의 CMAQ 대류권 오존 모의에 화학적 측면 경계조건이 미치는 효과
The Effect of the Chemical Lateral Boundary Conditions on CMAQ Simulations of Tropospheric Ozone for East Asia 원문보기

한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, v.28 no.5, 2012년, pp.581 - 594

홍성철 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 이재범 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 최진영 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 문경정 (영산강물환경연구소) , 이현주 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 홍유덕 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 이석조 (국립환경과학원 기후변화연구과) , 송창근 (국립환경과학원 기후변화연구과)

Abstract ▼ AI-Helper

The goal of this study is to investigate the effects of the chemical lateral boundary conditions (CLBCs) on Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) simulations of tropospheric ozone for East Asia. We developed linking tool to produce CLBCs of CMAQ from Goddard Earth Observing System-Chemistry (GEOS-Chem) as a global chemistry model. We examined two CLBCs: the fixed CLBC in CMAQ (CLBC-CMAQ) and the CLBC from GEOS-Chem (CLBC-GEOS). The ozone fields by CMAQ simulation with these two CLBCs were compared to Tropospheric Emission Spectrometer (TES) satellite data, ozonesonde and surface measurements for May and August in 2008. The results with CLBC-GOES showed a better tropospheric ozone prediction than that with CLBC-CMAQ. The CLBC-GEOS simulation led to the increase in tropospheric ozone concentrations throughout the model domain, due to be influenced high ozone concentrations of upper troposphere and near inflow western and northern boundaries. Statistical evaluations also showed that the CLBC-GEOS case had better results of both the index of Agreement (IOA) and mean normalized bias. In the case of IOA, the CLBC-GEOS simulation was improved about 0.3 compared to CLBC-CMAQ due to the better predictions for high ozone concentrations in upper troposphere.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

CMAQ의 화학적 측면 경계조건이 대류권 오존 모의에 미치는 효과를 알아보고자 두 가지를 실험을 수행하였다. 기존 연구에서 주로 사용되어 온 CMAQ 내에 미리 정의된 프로파일을 경계조건으로 처방한 실험(CLBC-CMAQ)과 전구규모 대기화학모델(GEOSChem) 결과를 경계조건으로 처방한 실험을 수행하였다.
따라서 본 연구에서는 CMAQ 모델에서 미리 정의된 측면 경계조건과 전구규모 대기화학 모델(GEOSChem)에서 얻어진 측면 경계조건을 각각 처방하여 CMAQ 모델을 수행한 후, 관측 자료들과 비교∙분석을 통해 화학적 측면 경계조건이 동아시아 지역의 대류권 오존 농도 모의에 미치는 효과에 대하여 알아보고자 한다.

제안 방법

두 실험은 경계조건 처방 방법에 따라 다음과 같이 구분된다. CMAQ에서 미리 정의된 측면 경계조건을 이용한 CLBC-CMAQ 실험과 전구 규모 대기질 모델(GEOS-Chem)에서 얻어진 프로파일을 이용하여 측면 경계조건 처방한 CLBC-GEOS 실험을 각각 수행하였다. 하지만 CLBC-GEOS 실험을 위해서는 두 모델의 수평 및 연직격자와 화학 메커니즘이 다르므로 두 모델을 연결해 줄 수 있는 역학적∙화학적 linking tool이 필요하다.
CMAQ의 화학적 측면 경계조건이 대류권 오존 모의에 미치는 효과를 알아보고자 두 가지를 실험을 수행하였다. 기존 연구에서 주로 사용되어 온 CMAQ 내에 미리 정의된 프로파일을 경계조건으로 처방한 실험(CLBC-CMAQ)과 전구규모 대기화학모델(GEOSChem) 결과를 경계조건으로 처방한 실험을 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는, 전구규모 대기화학모델 (GEOS-Chem)의 결과를 CMAQ의 화학적 측면 경계조건으로 처방할 수 있도록 할 수 있는 Linking tool 을 개발하였으며, 두 실험의 결과들을 오존 관측 자료들과 비교∙분석하였다.
그리고 GEOS-Chem에서 고려하는 화학종들과 CMAQ이 고려하는 화학종들이 서로 일치하지 않기 때문에 화학적 메커니즘을 고려한 Chemical mapping이 필요하다. 본 연구에서는 표 2와 같이 CMAQ의 화학적 메커니즘 중 CB-4와 GEOS-Chem 사이의 mapping 하였으며, 좌표계 변환과 수평∙연직내삽을 통해 GEOS-Chem의 결과를 CMAQ의 화학적 경계조건으로 처방하였다.
기존 연구에서 주로 사용되어 온 CMAQ 내에 미리 정의된 프로파일을 경계조건으로 처방한 실험(CLBC-CMAQ)과 전구규모 대기화학모델(GEOSChem) 결과를 경계조건으로 처방한 실험을 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는, 전구규모 대기화학모델 (GEOS-Chem)의 결과를 CMAQ의 화학적 측면 경계조건으로 처방할 수 있도록 할 수 있는 Linking tool 을 개발하였으며, 두 실험의 결과들을 오존 관측 자료들과 비교∙분석하였다.
화학적 측면 경계조건이 동아시아 지역의 오존 농도 모의에 미치는 효과를 살펴보고자 두 가지 실험에 대하여 2008년 5월과 8월에 대하여 각각 모델링을 수행하였다. 두 실험은 경계조건 처방 방법에 따라 다음과 같이 구분된다.

대상 데이터

CMAQ 구동을 위한 기상장은 MM5를 통해 모의된 결과를 사용하였다. 모델에 사용된 옵션들은 표 1에 자세히 제시하였다.
CMAQ 모의에 필요한 화학적 측면 경계조건은 전구 대기화학모델인 GEOS-Chem에서 생산된 프로파일과 CMAQ 내에서 미리 정의된 프로파일을 사용하였으며, 기상 자료는 Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model (MM5)의 결과를 사용하였다. 대류권 오존 모의 결과 검증을 위해 위성 관측, 오존 존데 그리고 지상 관측 자료를 사용하였다.
CMAQ 모의에 필요한 화학적 측면 경계조건은 전구 대기화학모델인 GEOS-Chem에서 생산된 프로파일과 CMAQ 내에서 미리 정의된 프로파일을 사용하였으며, 기상 자료는 Fifth-Generation NCAR/Penn State Mesoscale Model (MM5)의 결과를 사용하였다. 대류권 오존 모의 결과 검증을 위해 위성 관측, 오존 존데 그리고 지상 관측 자료를 사용하였다.
배출량 자료는 2006년 Intercontinental Chemical Transport Experiment Phase B (INTEX-B) Project를 통해 산출된 아시아 최신 배출량 자료(0.5°×0.5°)를 적용하였다.
또한 Secondary Organic Aerosol (SOA)의 생성은 Chung and Seinfeld (2002) 의 방법을 사용하며 근래에 새로 규명되고 있는 isoprene의 SOA 에어로졸에 대한 기여는 Henze and Seinfeld (2006)의 방법을 이용한다. 배출량자료는 전구자료인 Olivier et al. (2001)의 EDGAR와 동아시아 자료는 Streets et al. (2003)에 의해 기체 및 에어로졸의 오염원 별로 상세하게 개발된 자료인 Transport and Chemical Evolution over the Pacific (TRACE-P) 를 이용한다(표 1).
edu/ chemistry/trop/geos/). 본 연구에서 사용된 GEOSChem의 구동을 위하여 사용된 기상자료는 미국 National Aeronautics and Space Administration (NASA) 의 Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) 그룹에서 자료동화를 통해 생산하고 있는 GEOS 기상자료와 Goddard Institute for Space Studies (GISS) 기후모델의 기상자료를 사용하였다. 2°×2.
html). 본 연구에서는 CMAQ 모델 영역에 포함되는 WOUDC 관측소 중에서 3개의 관측소(Sapporo, Tateno, 그리고 Naha) 자료를 사용하였다(그림 1).
각 실험 결과의 검증을 위하여 사용된 관측 자료 들은 다음과 같다. 오존존데자료는 World Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre (WOUDC) (http:// www.woudc.org) 자료를 사용하였다. WOUDC는 캐나다 Meteorological Service of Canada (MSC)의 Experimental Studies Division에 의해 운영되는 Global Atmosphere Watch (GAW) 프로그램 중의 일부분으로 오존존데와 라이다 관측을 통한 오존의 연직분포 등다양한 종류의 오존자료를 제공한다(http://www.
위성자료는 2004년 7월에 발사된 National Aeronautics and Space Administration (NASA)의 Association of Universities for Research in Astronomy (Aura) 위성에 탑재되어 있는 4개의 탑재체 중의 하나로 대류권의 이산화탄소, 오존, 수증기, 그리고 메탄의 농도를 연속적으로 측정할 수 있는 TES 자료를 사용하였다 (http://tes.jpl.nasa.gov/mission/whatistes/).
자료동화는 6시간마다 National Centers for Environmental Prediction (NCEP)’s NCAR 재분석 자료를 사용한다.
지상 오존농도의 관측 자료는 국가대기오염정보관리시스템 (National Ambient air Monitoring Information System, 이하 NAMIS) 자료 중 서울(37.4°N~37.7°N, 126.8°E~127.2°E)의 27개 지점별 자료와 제주도 고산(33.2°N, 126.1°E)의 지상관측 자료를 사용하였다(그림 1).

이론/모형

(2004)의 방법을 따른다. 또한 Secondary Organic Aerosol (SOA)의 생성은 Chung and Seinfeld (2002) 의 방법을 사용하며 근래에 새로 규명되고 있는 isoprene의 SOA 에어로졸에 대한 기여는 Henze and Seinfeld (2006)의 방법을 이용한다. 배출량자료는 전구자료인 Olivier et al.
본 연구에서 사용된 지역규모 대기화학모델은 미국 Environmental Protection Agency (EPA)에서 개발한 3차원 오일러리안(Eulerian) 대기질 모델인 Model3/CMAQ v4.6을 이용하였다(Byun and Ching, 1999). 사용된 화학반응 메커니즘으로 기체상과 입자상 반응을 모두 고려하였으며, 기체상 반응으로는 CB-4 (Carbon-Bond Chemical Mechanism Version IV) 메커니즘을(Gery et al.
수평으로는 Arakawa-B 격자체계를 사용하며 연직격자로는 지형을 따라가는 시그마 좌표계(σ-coordinate)로써 비압축성 비정수계 운동방정식을 사용한다. 사용된 물리과정으로는 미세 물리과정은 Reisner mixed-phase 방안(Reisner et al., 1998, 1993), 적운 모수화 방법은 Kain-Fritsch (KF) 방안(Kain and Fritsch, 1993), 행성경계층 모수화 방법으로는 Medium-Range Forecast (MRF) 방안(Hong and Pan, 1996), 그리고 대기복사 과정으로 Rapid Radiative Transfer Model (RRTM) (Mlawer et al., 1997) 을 사용하였다. 자료동화는 6시간마다 National Centers for Environmental Prediction (NCEP)’s NCAR 재분석 자료를 사용한다.
6을 이용하였다(Byun and Ching, 1999). 사용된 화학반응 메커니즘으로 기체상과 입자상 반응을 모두 고려하였으며, 기체상 반응으로는 CB-4 (Carbon-Bond Chemical Mechanism Version IV) 메커니즘을(Gery et al., 1989), 입자상 반응으로는 AERO3모듈을 이용하였다. CMAQ은 건성침적, 습성침적 등여러 가지 과정들뿐만 아니라 화학반응 모듈을 통하여 대기 중에서 발생하는 광화학 반응을 고려하고 있어, 오존과 같은 광화학 오염물질에 대한 모의에 적합한 것으로 알려져 있다(Byun and Schere, 2006).
수평으로는 Arakawa-B 격자체계를 사용하며 연직격자로는 지형을 따라가는 시그마 좌표계(σ-coordinate)로써 비압축성 비정수계 운동방정식을 사용한다.
5°의 수평해상도와 성층권까지 포함하는 47개의 연직층수를 가지고 있으며 55개의 화학종으로 구성되어 있다. 에어로졸모의에는 O₃-NO_x-VOC-Oxidant 화학구조를 적용하며 에어로졸의 열역학적 평형계산과 대기복사및 광화학반응에 끼치는 에어로졸의 영향은 Park et al. (2004)의 방법을 따른다. 또한 Secondary Organic Aerosol (SOA)의 생성은 Chung and Seinfeld (2002) 의 방법을 사용하며 근래에 새로 규명되고 있는 isoprene의 SOA 에어로졸에 대한 기여는 Henze and Seinfeld (2006)의 방법을 이용한다.

성능/효과

또한 오존존데 및 위성자료와의 비교 분석을 수행한 결과, 전체적으로 CLBC-GEOS의 결과가 관측과 유사한 연직분포를 보였다. CLBC-CMAQ의 경우, 상층에서의 고농도 오존을 모의하지 못하는 단점이 CLBCGEOS의 경우에는 크게 개선되는 것으로 나타났다. 오존존데자료와의 일치도 지수(IOA)는 0.
상층 오존 농도는 CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험보다 남쪽경계 지역을 제외한 모든 지역에서 전반적으로 높은 오존 농도 증가를 보였다. CLBC-GEOS 실험에서 지상과 상층의 오존 농도 증가는 북쪽과 서쪽 경계에서의 높은 오존 농도 유입에 기인하는 것으로 분석되었다.
경계조건을 달리한 두 실험은 지표에서 오존 농도가 약 35~40 ppb 정도로 비슷한 수준을 보였으나 상층으로 갈수록 그 차이가 커지는 것으로 분석되었다. CLBC-GEOS 실험에서의 평균 오존 농도가 CLBCCMAQ 실험보다 지표에서 4 ppb, 대류권 중층(약 5 km)에서 12 ppb, 그리고 대류권 상층(약 10 km)에서는 약 30 ppb가 증가하는 것으로 나타났다. 특히 모델의 top에서 오존 농도는 CMAQ 내 정의된 프로파일을 이용한 실험(CLBC-CMAQ)의 경우에는 약 67 ppb로 나타난 반면, GEOS-Chem 프로파일을 이용한 실험(CLBC-GEOS)의 경우에는 약 113 ppb 수준으로 두 실험 간 약 46 ppb의 차이를 보였다.
CLBC-GEOS 실험은 CLBC-CMAQ 실험보다 모델 영역 내 대류권 오존 농도를 전반적으로 증가시켰으며, 하층보다는 상층의 농도를 크게 증가시켰다. 또한 서쪽과 북쪽의 경계에서의 농도 증가가 뚜렷하게 나타났다.
특히 모델의 최 상층부에서 오존 농도는 CLBC-CMAQ의 경우에는 약 67 ppb로 나타난 반면, CLBC-GEOS의 경우에는 약 113 ppb 수준으로 두 실험 간 약 46 ppb 의 차이를 보였다. CLBC-GEOS 실험의 지표 오존 농도는 서쪽 경계지역에 위치한 티벳 고원에서 CLBCCMAQ 실험보다 높은 오존농도를 보였으며, 남쪽 경계지역에서는 오존농도가 감소하는 모습을 보였다. 상층 오존 농도는 CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험보다 남쪽경계 지역을 제외한 모든 지역에서 전반적으로 높은 오존 농도 증가를 보였다.
표 4에 관측과 두 실험의 통계적 분석 지표를 나타내었다. CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험보다 전반적으로 통계적 지표가 개선되는 것으로 나타났다. 평균 오존 농도는 45~55 ppb 수준에서 46~72 ppb 수준으로 증가하였으며, 일치도 지수(IOA)는 0.
그러나 지표 근처에서의 오존 농도는 두 실험 모두가 약 40~60 ppb 수준으로 두 실험 간의 차이는 크지 않았다. CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험에 비해 오존 존데에서 관측된 연직 분포를 유사하게 모의하는 것으로 나타났다.
15; 약 10 km)에 해당하는 수평 분포와 연직 오존 농도의 두 달 평균값(2008년 5월과 8월)을 나타낸 것이다. CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험에 비해 평균 오존 농도가 지표에서 4 ppb, 대류권 중층에서 12 ppb, 그리고 대류권 상층에서는 약 30 ppb가 증가하는 것으로 나타났으며, 상층으로 갈수록 그 농도의 증가가 커졌다. 특히 모델의 최 상층부에서 오존 농도는 CLBC-CMAQ의 경우에는 약 67 ppb로 나타난 반면, CLBC-GEOS의 경우에는 약 113 ppb 수준으로 두 실험 간 약 46 ppb 의 차이를 보였다.
GEOS-Chem의 결과를 이용하여 화학적 측면 경계조건을 처방한 경우, 기존 CMAQ 프로파일을 이용한 경우보다 전반적으로 오존 농도가 상승하는 것으로 나타났으며, 지표보다는 상층에서, 저위도 지역보다는 고위도 지역에서 오존농도가 높게 나타났다.
경계조건을 달리한 두 실험은 지표에서 오존 농도가 약 35~40 ppb 정도로 비슷한 수준을 보였으나 상층으로 갈수록 그 차이가 커지는 것으로 분석되었다. CLBC-GEOS 실험에서의 평균 오존 농도가 CLBCCMAQ 실험보다 지표에서 4 ppb, 대류권 중층(약 5 km)에서 12 ppb, 그리고 대류권 상층(약 10 km)에서는 약 30 ppb가 증가하는 것으로 나타났다.
특히, Sapporo 지역의 경우, 상층 오존 농도는 약 140 ppb를초과하였으며 5월의 Tateno 지역의 오존 농도는 약 140 ppb를 초과하였다. 그러나 CLBC-CMAQ 실험에서 모의된 상층 오존 농도는 약 80 ppb 수준으로 상층의 고농도 오존을 모의하지 못하였으나, CLBC-GEOS 실험은 상층의 오존 농도가 증가하여 존데에서 관측된 상층의 고농도 오존을 유사하게 모의하는 것으로 나타났다. 그러나 지표 근처에서의 오존 농도는 두 실험 모두가 약 40~60 ppb 수준으로 두 실험 간의 차이는 크지 않았다.
전반적으로 CMAQ 모의 결과가 관측에 비해 다소 과대 모의하는 경향을 보이지만 관측에서 나타나는 일변화는 잘 모의하고 있음을 알 수 있다. 대기오염물질 배출이 많은 도심지역(서울)보다는 배경지역인 제주도가 관측과 좋은 상관성을 보이는 것으로 나타났다.
이는 편서풍의 영향으로 서쪽 경계에서 유입된 오존이 동쪽으로 이동 확산되는 과정에서 농도가 감소함에 기인한 것으로 판단된다 경도에 따른 연직분포를 살펴보면, CLBC-CMAQ 실험의 경우에는 지표와 대류권 상층에서 경도별 오존 농도의 변화는 1~3 ppb 정도로 크게 변화하지 않았 으나, CLBC-GEOS 실험의 경우에는 대류권 상층에서 경도별 변화가 8~20 ppb 정도로 크게 변화하는 모습을 보였다. 두 실험의 지표 오존 농도는 중국, 한국, 그리고 일본 지역에서 35~40 ppb 수준을 보였으나, CLBC-GEOS 실험의 상층 오존 농도는 CLBC-CMAQ 실험의 64~67 ppb 수준보다 크게 증가한 99~119 ppb 수준으로 나타났다.
이는 관측과의 비교에서도 CLBC-CMAQ 실험이 보다 관측에 가까운 모의 성능을 보였다. 따라서 위∙경도, 고도 및 시간에 따라 변화하는 경계조건을 적절히 처방하는 것이 동아시아 대류권 오존 모의에 있어 중요한 부분인 것으로 평가되었다.
남쪽보다는 북쪽, 동쪽보다는 서쪽 경계에서 오존 농도의 증가가 뚜렷하게 나타났다. 또한 남쪽 경계를 제외한 모든 경계에서 오존의 지표 농도가 5~25 ppb의 증가를 보였으며, 특히 서쪽경계에서 가장 큰 증가를 보이는 것으로 나타났다. 전반적으로 고위도 상층에서 오존농도가 높게 나타났으며, 이는 Song et al.
특히 모델의 top에서 오존 농도는 CMAQ 내 정의된 프로파일을 이용한 실험(CLBC-CMAQ)의 경우에는 약 67 ppb로 나타난 반면, GEOS-Chem 프로파일을 이용한 실험(CLBC-GEOS)의 경우에는 약 113 ppb 수준으로 두 실험 간 약 46 ppb의 차이를 보였다. 또한 오존존데 및 위성자료와의 비교 분석을 수행한 결과, 전체적으로 CLBC-GEOS의 결과가 관측과 유사한 연직분포를 보였다. CLBC-CMAQ의 경우, 상층에서의 고농도 오존을 모의하지 못하는 단점이 CLBCGEOS의 경우에는 크게 개선되는 것으로 나타났다.
서울과 제주도지역에 대한 지상관측자료와 비교 분석 결과, 전반적으로 모델 결과가 약 2~12 ppb 정도 과대 모의하는 경향을 보이지만 관측에서 나타나는 일변화를 모델이 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. 또한 통계분석 결과 두 모델실험 결과가 관측과 비교하여 비교적 신뢰할 수준임을 알 수 있었으며, CLBC-GEOS의 경우 CLBCCMAQ보다 평균 오존농도가 약 1~5 ppb 증가하는 것으로 분석되었다.
특히 오존의 경우, 지표에서는 30~35 ppb 정도의 값을 나타내고 대류권 상층에서는 65~70 ppb 수준으로 일정한 연직 분포를 가지고 있는 것으로 나타났다. 반면, linking tool을 통해 생성된 결과는 위∙경도 및 시간에 따라 다른 연직 분포를 보였으며, 특히 모든 경계의 대류권 상층에서는 오존농도가 35~150 ppb 수준으로 기존 프로파일에 비해 높은 농도를 보였다. 남쪽보다는 북쪽, 동쪽보다는 서쪽 경계에서 오존 농도의 증가가 뚜렷하게 나타났다.
CLBC-GEOS 실험의 지표 오존 농도는 서쪽 경계지역에 위치한 티벳 고원에서 CLBCCMAQ 실험보다 높은 오존농도를 보였으며, 남쪽 경계지역에서는 오존농도가 감소하는 모습을 보였다. 상층 오존 농도는 CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험보다 남쪽경계 지역을 제외한 모든 지역에서 전반적으로 높은 오존 농도 증가를 보였다. CLBC-GEOS 실험에서 지상과 상층의 오존 농도 증가는 북쪽과 서쪽 경계에서의 높은 오존 농도 유입에 기인하는 것으로 분석되었다.
64로 유의수준이 높아지는 것으로 나타났다. 서울과 제주도지역에 대한 지상관측자료와 비교 분석 결과, 전반적으로 모델 결과가 약 2~12 ppb 정도 과대 모의하는 경향을 보이지만 관측에서 나타나는 일변화를 모델이 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. 또한 통계분석 결과 두 모델실험 결과가 관측과 비교하여 비교적 신뢰할 수준임을 알 수 있었으며, CLBC-GEOS의 경우 CLBCCMAQ보다 평균 오존농도가 약 1~5 ppb 증가하는 것으로 분석되었다.
CLBC-CMAQ의 경우, 상층에서의 고농도 오존을 모의하지 못하는 단점이 CLBCGEOS의 경우에는 크게 개선되는 것으로 나타났다. 오존존데자료와의 일치도 지수(IOA)는 0.3~0.6 수준에서 0.6~0.9 수준으로 개선되는 것으로 분석되었다. 위성자료의 경우에도 상층에서 관측된 오존 농도 모의에 대한 개선이 있었으며, 회귀분석을 통한 상관계수(R²)가 0.
9 수준으로 개선되는 것으로 분석되었다. 위성자료의 경우에도 상층에서 관측된 오존 농도 모의에 대한 개선이 있었으며, 회귀분석을 통한 상관계수(R²)가 0.33~0.42에서 0.41~0.64로 유의수준이 높아지는 것으로 나타났다. 서울과 제주도지역에 대한 지상관측자료와 비교 분석 결과, 전반적으로 모델 결과가 약 2~12 ppb 정도 과대 모의하는 경향을 보이지만 관측에서 나타나는 일변화를 모델이 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다.
표 5는 사례기간 동안의 모델 결과와 관측 결과의 통계적 분석을 나타낸 것이다. 일치도 지수(IOA)는두 실험 모두 0.6~0.7 수준이며, 편의(BIAS)도 비교적 낮은 수준으로 두 모델실험 결과가 관측과 비교 하여 비교적 신뢰할 수준임을 알 수 있었다. 하지만 CLBC-GEOS 실험은 시계열에서 보인 바와 같이 평균농도가 CLBC-CMAQ 실험보다 약 1~5 ppb 증가하였다.
CLBC-GEOS 실험이 CLBC-CMAQ 실험보다 전반적으로 통계적 지표가 개선되는 것으로 나타났다. 평균 오존 농도는 45~55 ppb 수준에서 46~72 ppb 수준으로 증가하였으며, 일치도 지수(IOA)는 0.3~0.6 수준에서 0.6~0.9 수준으로 개선되었으며, 또한 편차(BIAS)도 -0.8~-0.1 수준에서 -0.5~0.2수준으로 개선되었다.
7 수준이며, 편의(BIAS)도 비교적 낮은 수준으로 두 모델실험 결과가 관측과 비교 하여 비교적 신뢰할 수준임을 알 수 있었다. 하지만 CLBC-GEOS 실험은 시계열에서 보인 바와 같이 평균농도가 CLBC-CMAQ 실험보다 약 1~5 ppb 증가하였다. 이는 앞서 3.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Seinfeld and Pandis (1997)가 제시한 대기질 모델에서 화학적 경계조건 설정을 위한 세 가지 방법은 무엇인가?	Seinfeld and Pandis (1997)에 의하면, 대기질 모델에서 화학적 경계조건 설정을 위하여 다음과 같은 세 가지 방법을 제시하고 있다. (1) 관심지역 내 대기오염물질에 영향을 줄수 있는 모든 배출원이 포함되도록 모델 영역을 넓게 설정하는 방법, (2) 배출원의 효과를 화학적 경계 조건에 통계적으로 포함시키는 방법, (3) 관심 영역보다 더 큰 규모의 대기질 모델의 예측 정보를 화학적 경계조건에 공급하는 역학적 상세화 방법이다. 이러한 방법들 중에서, 컴퓨팅 자원의 과도한 사용을 요구하는 첫 번째 방법보다는 두 번째와 세 번째 방법이 일반적으로 사용되어지고 있다.
	화학적 경계 조건에서 적절한 경계 조건의 설정은 대기질 예측에 있어 매우 중요한데 그 이유는 무엇인가?	, 2001). 화학적 경계 조건은 모델링 관심 영역의 외부의 대기오염물질의 영향을 고려해 주는 부분이기 때문에 적절한 경계 조건의 설정은 대기질 예측에 있어 매우 중요하다.
	배출원의 효과를 화학적 경계 조건에 통계적으로 포함시키는 방법의 단점은 무엇인가?	이러한 방법들 중에서, 컴퓨팅 자원의 과도한 사용을 요구하는 첫 번째 방법보다는 두 번째와 세 번째 방법이 일반적으로 사용되어지고 있다. 그러나 두 번째 방법은 시간적으로 동일한 경계조건을 처방한다는 단점을 지니고 있다(Eder et al., 2006; Hogrefe et al.

참고문헌 (25)

Bey, I., D.J. Jacob, R.M. Yantosca, J.A. Logan, B.D. Field, A.M. Fiore, Q. Li, H.Y. Liu, L.J. Mickley, and M.G. Schultz (2001) Global modeling of tropospheric chemistry with assimilated meteorology: Model description and evaluation, J. Geophys. Res., 106(D19), 23,073-23,095.

상세보기
Byun, D.W. and J.K.S. Ching (1999) Science Algorithms of the EPA Models-3 Community Multiscale Air Quality (CMAQ) Modeling System, United States Environmental Protection Agency Rep. EPA-600/R-99/030, 727.
Byun, D.W. and K.L. Schere (2006) Review of the governing equations, computational algorithms, and other components of the models-3 Community Multiscale Air Quality (CMAQ) modeling system, Appl. Mech. Rev., 59, 51-77.

상세보기
Chung, S.H. and J.H. Seinfeld (2002) Global distribution and climate forcing of carbonaceous aerosols, J. Geophys. Res., 107(D19), 4407, doi:10.1029/2001JD001397.

상세보기
Eder, B., D. Kang, R. Mathur, S. Yu, and K. Schere (2006) An operational evaluation of the Eta-CMAQ air quality forecast model, Atmos. Environ., 40, 4894- 4905.

상세보기
Gery, M.W., G.Z. Whitten, J.P. Killus, and M.C. Dodge (1989) A photochemical kinetic mechanism for urban and regional scale computer modeling, J. Geophys. Res., 94, 12,925-12,956.

상세보기
Grell, G.A., J. Dudhia, and D.R. Stauffer (1994) A Description of the Fifth-Generation Penn State/NCAR Mesoscale Model (MM5), NCAR Technical Note. NCAR/TN- 398+STR, National center for atmospheric research, 122.
Henze, D.K. and J.H. Seinfeld (2006) Global secondary organic aerosol from isoprene oxidation, Geophys. Res. Lett., 33, L09812, doi:10.1029/2006GL025976.

상세보기
Hogrefe, C., J. Biswas, B. Lynn, K. Civerolo, J.Y. Ku, J. Rosenthal, C. Rosenzweig, R. Goldberg, and P.L. Kinney (2004) Simulating regional-scale ozone climatology over the eastern United States: model evaluation results, Atmos. Environ., 38, 2627-2638.

상세보기
Hogrefe, C., P.S. Porter, E. Gego, A. Gilliland, R. Gilliam, J. Swall, J. Irwin, and S.T. Rao (2006) Temporal features in observed and simulated meteorology and air quality over the eastern United States, Atmos. Environ., 40, 5041-5055.

상세보기
Hong, S.-Y. and H.-L. Pan (1996) Nonlocal boundary layer vertical diffusion in a Medium-Range Forecast model, Mon, Wea. Rev., 124, 2322-2339.
In, H.J., D.W. Byun, R.J. Park, N.K. Moon, S. Kim, and S. Zhong (2007) Impact of trans-boundary transport of carbonaceous aerosols on the regional air quality in the Unite States: A case study of the South American wildland fire of May 1998, J. Geophys. Res., 112, D07201, doi:10.1029/2006JD007544.

상세보기
Jimenez, P., R. Parra, and J.M. Baldasano (2007) Influence of initial and boundary conditions for ozone modeling in very complex terrains: a case study in the northeastern Iberian Peninsula, Environmental Modelling & Software, 22, 1294-1306.

상세보기
Jonson, J.E., J.K. Sundet, and L. Tarrason (2001) Model calculations of present and future levels of ozone and ozone precursors with a global and a regional model, Atmos. Environ., 35, 525-537.

상세보기
Kain, J.S. and J.M. Fritsch (1993) Convective parameterization for mesoscale models: The Kain-Fritsch scheme. The representation of cumulus convection in numerical models, Edited by Emanuel, K.A. and D.J. Raymond, Amer. Meteor. Soc., Boston, U.S.A., 165-170.
Liu, T.H., F.T. Jeng, H.C. Huang, E. Berger, and J.S. Chang (2001) Influences of initial condition and boundary conditions on regional and urban scale Eulerian air quality transport model simulations, Chemosphere- Global Change Sci., 3, 175-183.

상세보기
Mlawer, E.J., S.J. Taubman, P.D. Brown, M.J. Iacono, and S.A. Clough (1997) Radiative transfer for inhomogeneous atmospheres: RRTM, a validated correlated- k model for the longwave, J. Geophys. Res., 102, 16,663-16,682.

상세보기
Olivier, J.G.J., J.J.M. Berdowski, J.A.H.W. Peters, J. Bakker, A.J.H. Visschedijk, and J.P.J. Bloos (2001) Applications of EDGAR. Including a description of EDGAR 3.0: reference database with trend data for 1970- 1995. RIVM, Bilthoven. RIVM report no. 773301 001/NOP report no. 410200 051.
Park, R.J., D.J. Jacob, B.D. Field, R.M. Yantosca, and M. Chin (2004) Natural and transboundary pollution influences on sulfate nitrate ammonium aerosols in the United States: Implications for policy, J. Geophys. Res., 109, D15204.

상세보기
Reisner, J., R.T. Bruintjes, and R.M. Rasmussen (1993) Preliminary comparisons between MM5 NCAR/Penn State model generated icing forecasts and observations. Preprints, the 5th International Conference on Aviation Weather Systems, Vienna, VA, August 2-6, 5 pp.
Reisner, J., R. Rasmussen, and R. Bruintjes (1998) Explicit forecasting of supercooled liquid water in winter storms using the MM5 mesoscale model, Q.J.R. Meteor. Soc., 124, 1071-1107.

상세보기
Samaali, M., D.M. Michael, V.S. Bouchet, R. Pavlovic, S. Cousineau, and M. Sassi (2009) On the influence of chemical initial and boundary conditions on annual regional air quality model simulations for North America, Atmos. Environ., 43, 4873-4885.

상세보기
Seinfeld, J.H. and S.N. Pandis (1997) Atmospheric Chemistry and Physics. Wiley, New York, 1326.
Song, C.K., D.W. Byun, R.B. Pierce, J.A. Alsaadi, T.K. Schaack, and F. Vukovich (2008) Downscale linkage of global model output for regional chemical transport modeling: Method and general performance, J. Geophys. Res., 113, D08308, doi:10.1029/2007JD008951.

상세보기
Streets, D.G., T.C. Bond, G.R. Carmichael, S.D. Fernandes, Q. Fu, D. He, Z. Klimont, S.M. Nelson, N.Y. Tsai, M.Q. Wang, J.-H. Woo, and K.F. Yarber (2003) An inventory of gaseous and primary aerosol emissions in Asia in the year 2000, J. Geophys. Res., 108(D21), 8809, doi:10.1029/2002JD003093.

상세보기

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