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[국내논문] 정지궤도 위성 대류권 오존 관측 자료를 이용한 대류권 이동벡터 산출 가능성 연구
Feasibility Study for Derivation of Tropospheric Ozone Motion Vector Using Geostationary Environmental Satellite Measurements 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.38 no.6 pt.1, 2022년, pp.1069 - 1080  

신대근 (국립기상과학원 기후연구부) ,  김소명 (부산대학교 대기과학과) ,  박주선 (부산대학교 환경연구원) ,  백강현 (부산대학교 대기과학과) ,  홍성재 (부산대학교 대기과학과) ,  김재환 (부산대학교 대기과학과)

초록
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대류권 오존은 전 세계적으로 인간과 생태계에 막대한 피해를 입히는 오염 물질이다. 국지적인 오존 문제는 발생 지역에서 바람에 의해 풍하 측으로 이동함에 따라 지역적, 전 지구적 문제가 되고 있다. 보다 효율적인 오존 모니터링을 위해서 연속적인 일중 관측이 가능한 정지궤도 위성을 이용하려는 시도가 있어왔다. 이 연구에서는 정지궤도 위성에서 관측될 대류권 오존의 연속적인 관측을 이용하여 대류권 오존 이동벡터(Tropospheric Ozone Movement Vector, TOMV) 산출을 세계 최초로 시도했다. 현재 정지궤도 위성을 이용한 대류권오존 산출물이 존재하지 않기 때문에 대기화학모델인 GEOS-Chem에서 산출된 대류권 오존 자료를 이용하였다. 산출된 오존의 이동 속도는 화학모델에 비해 높은 값이 나왔지만 오염의 이동의 방향은 매우 높은 일치성을 보여주었다. 제시된 알고리즘을 이용하면 오존의 유입 플럭스를 오존의 움직이는 속도와 방향을 이용하여 산출할 수도 있다. 이와 같은 결과는 오염물질의 이동분석에 널리 사용되는 역방향 궤적 방법의 대안으로써 오염물질의 모니터링과 예보에 보다 유용하게 사용될 수 있다. 이와 반대로 오존분포의 경계선이 불분명하면 TOMV 산출에 오차를 발생시킬 수 있기 때문에 이동에 대한 잘못된 정보를 줄 수 있는 것이 이 방법의 한계이다. 그럼에도 불구하고 TOMV 방법은 앞으로 활동하게 될 정지궤도 위성을 이용한 오염 모니터링과 예보에 진일보한 방향을 제시해줄 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The tropospheric ozone is a pollutant that causes a great deal of damage to humans and ecosystems worldwide. In the event that ozone moves downwind from its source, a localized problem becomes a regional and global problem. To enhance ozone monitoring efficiency, geostationary satellites with contin...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 대류권 오존은 매시간 급격하게 변동하지 않기 때문에 매시간 관측 자료는 풍향과 풍속에 따라서 이동하게 될 것이라는 점에 착안한 새로운 오존이동 산출 시스템을 개발하였다. 이것은 기상위성에서 구름의 이동을 이용한 바람장 산출에서 아이디어를 얻었다.
  • 그러나 현재 GEMS 오존 프로파일 산출의 품질확보 문제로 공식적으로 배포되지 않기 때문에, 이 연구에 사용될 수 없다. 대신 화학수송 모델은 이상적인 매시간 대류권 오존 자료를 제공해주며 또한 참값으로 검증에 사용할 수 있기 때문에 이 연구의 목적에 매우 적절하다. 본 연구에서는 GEOS-Chem 화학수송모델의 2016년 1월 1일부터 10월 31일까지의 모의 자료 중 GEMS의 관측 영역에 해당되는 경도 110°E–140°E, 위도 20°N–50°N, 연직 1005.
  • 이것은 기상위성에서 구름의 이동을 이용한 바람장 산출에서 아이디어를 얻었다. 이 연구에서는 한 시간 마다 관측되는 대류권 오존 자료를 이용하여 그 움직임을 산출하여 대류권 오존 이동 벡터를 산출하고 이것이 대류권의 바람장과의 일치성을 비교함으로써 준 실시간 산출오존 자료를 검증하려고 한다. 또한 이로부터 도출된 임의의 지역의 TOMV는 오존의 유입과 유출을 보여주는 플럭스를 계산하게 해주어서 오염의 정도를 예보하는데 도움을 줄 수 있다.
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