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관측기술 지원 및 활용 연구(II) - 위성 대기환경정보 산출 및 전지구강수관측(GPM) 활용기술 연구 -

Research for the Meteorological Observation Technology and Its Application (II) - The study on the retrieval of satellite-based atmospheric environmental information and the utilization technology of the Global Precipitation Measurement (GPM) -

보고서 정보
주관연구기관 국립기상연구소
National Institute of Meteorological Research
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2010-12
과제시작연도 2010
주관부처 기상청
Korea Meteorological Administration(KMA)
등록번호 TRKO201400002003
과제고유번호 1365000989
사업명 관측기술지원및활용연구
DB 구축일자 2014-04-19
DOI https://doi.org/10.23000/TRKO201400002003

초록

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
1. 위성을 통한 기후분야 적용기술 개발
가. 위성바람장 산출 알고리즘 최적화
위성바람장 산출 알고리즘은 크게 풍향·풍속을 결정하는 바람벡터의 추적과 벡터의 적정고도를 할당하는 단계로 구분된다. 산출되는 위성바람장의 정확도를 높이기 위한 최적의 산출 조건을 도출하기 위해, 하나의 바람벡터 산출을 위한 표적크기와 공간적으로 연속된 바람벡터를 산출하되 독립된 특성을 나타내는 벡터 산출을 위한 격자크기, 위성 영상간의 시간 간격, 표적의 중심위치를 결정하는 방법에 따른 민감도 분석이 수행되었다.

Abstract

Ⅳ. Research Contents and Results
1. Development of the application technology through satellites in climate field A. Optimization of the atmospheric motion vector extraction algorithm The atmospheric motion vector extraction algorithm is composed of the step to track the wind vectors that determi

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 연 구 보 고 서 ... 3
  • 목 차 ... 5
  • CONTENTS ... 11
  • LIST OF TABLES ... 18
  • LIST OF FIGURES ... 20
  • 요 약 문 ... 29
  • Summary ... 42
  • 제 1 장 서 론 ... 59
  • 제 2 장 위성을 통한 기후분야 적용기술 개발 ... 62
  • 제 1 절 위성바람장 산출 알고리즘 최적화 ... 62
  • 1. 서론 ... 62
  • 2. 위성바람장 산출 알고리즘 최적화를 위한 민감도 실험 ... 64
  • 가. 개요 ... 64
  • 나. 위성바람장 산출 알고리즘 ... 64
  • 다. 품질관리 및 검증 방법 ... 65
  • 라. 표적선정 방법에 대한 민감도 실험 ... 66
  • 마. 하층고도 보정방법에 대한 민감도 실험 ... 73
  • 3. 위성바람장 고도할당 방법 개선 실험 ... 75
  • 가. 고도할당 알고리즘 개선 실험 ... 75
  • 나. 정확도 검증 ... 76
  • 4. 수치예보모델 자료동화 및 영향평가를 위한 위성바람장 산출 ... 78
  • 가. 개요 ... 78
  • 나. MTSAT-2 기반 위성바람장 산출 알고리즘 구성 ... 79
  • 다. 자료동화 영향평가를 위한 위성바람장 산출 및 검증 ... 80
  • 5. 소결론 ... 82
  • 제 2 절 중규모 위성바람장 산출기술 개발 ... 84
  • 1. 서론 ... 84
  • 2. 중규모 위성바람장 산출 ... 84
  • 가. 중규모 위성바람장 산출 알고리즘 ... 84
  • 나. 중규모 위성바람장 계절별 오차 분석 ... 86
  • 3. 중규모 위성바람장의 최적화 ... 88
  • 가. 표적선정에 대한 민감도 실험 ... 88
  • 나. 고도할당 방법에 대한 민감도 실험 ... 91
  • 4. 소결론 ... 94
  • 제 3 절 고해상도 위성 해수면온도 합성장 개선 ... 95
  • 1. 서론 ... 95
  • 2. 자료 및 방법 ... 96
  • 3. 합성장 공간해상도 개선 ... 98
  • 가. 부이자료와의 검증 ... 98
  • 나. OSTIA 자료와의 검증 ... 102
  • 4. 소결론 ... 104
  • 제 4 절 위성을 이용한 지표 및 대기 변화 감시기술 개발 ... 106
  • 1. 서론 ... 106
  • 2. 연구 결과 ... 106
  • 가. 위성 관측에 의한 동아시아 지표 식생의 중장기 변화 분석 ... 107
  • 나. 지표 식생 변화와 기후요소와의 연관성 분석 ... 107
  • 다. 동아시아 지역 위성관측 구름정보의 시공간적 변동성 분석 ... 110
  • 3. 소결론 ... 111
  • 제 5 절 위성 및 해양모델을 이용한 고해상도 해수면온도 산출 특성 연구 ... 113
  • 1. 연구배경 ... 113
  • 2. 결합모델 개선 및 자료동화 시스템 구축 ... 113
  • 가. 일변화 예측을 위한 해양혼합층모형 개선 ... 115
  • 나. 자료동화를 이용한 위성-모델 해수면온도 합성장 생산 ... 116
  • 3. 자료동화로부터 생산된 해수면온도 검증 ... 118
  • 4. 소결론 ... 119
  • 제 3 장 대기환경정보 산출기술 개발 ... 121
  • 제 1 절 고분해적외분광간섭계(FT-IR) 활용기반 구축 ... 121
  • 1. 서 론 ... 121
  • 2. 관측 스펙트럼(AERI)과 모의 스펙트럼(RTM)의 비교 ... 122
  • 가. AERI 시스템 개요 ... 122
  • 나. AERLBL 복사전달모델의 개요 ... 123
  • 다. AERI 관측 스펙트럼과 AERLBL 모의 스펙트럼의 비교 ... 123
  • 3. 온습도 프로파일의 검증 ... 124
  • 가. 온습도 프로파일 산출 프로그램(AERIPROF) ... 124
  • 나. KLAPS 분석장을 이용한 온습도 프로파일 생산 ... 126
  • 다. 위성자료와 AERI 온습도의 비교 ... 135
  • 4. 소결론 ... 138
  • 제 2 절 대기환경정보 산출을 위한 집중관측 실험 및 분석 ... 139
  • 1. 서 론 ... 139
  • 2. 대기환경정보 산출을 위한 집중관측 및 방법 ... 140
  • 3. 2010년 대기환경정보 산출을 위한 집중관측 분석 결과 ... 142
  • 가. 기상 개황 ... 142
  • 나. 온도 및 혼합비 프로파일 관측 결과 ... 147
  • 다. 연직 온실가스 분포 측정 결과 ... 151
  • 라. 위성 및 항공기 온실가스 관측 결과 비교 ... 160
  • 4. 소결론 ... 163
  • 제 3 절 온실가스위성 활용기초 연구 ... 165
  • 1. 서론 ... 165
  • 2. 자료 ... 167
  • 가. 위성 관측 자료 (Aqua/AIRS) ... 167
  • 나. 탄소추적시스템 자료 ... 168
  • 다. 지상 관측 자료 ... 169
  • 3. 위성 관측 이산화탄소의 시공간 특성 비교 ... 171
  • 가. 계절별 전구 이산화탄소 농도 분포 분석 ... 171
  • 나. 위도별 이산화탄소 농도 시계열 분석 ... 173
  • 다. 위도에 따른 계절별 이산화탄소 농도 변화 분석 ... 177
  • 라. 이산화탄소의 증가율 분석 ... 178
  • 마. 지상 관측 자료와의 비교 ... 182
  • 4. 소결론 ... 186
  • 제 4 절 온실가스 산출을 위한 1-DVAR 기술 적용 시험 ... 188
  • 1. 서론 ... 188
  • 2. 1-DVAR 기법 및 흐름 소개 ... 188
  • 3. 고분해적외스펙트럼 센서의 민감도 실험 ... 191
  • 4. 소결론 ... 195
  • 제 4 장 전지구강수관측(GPM) 위성 활용기술 개발 ... 196
  • 제 1 절 GPM 지상검증 및 국제공동연구 수행 ... 196
  • 1. 서론 ... 196
  • 2. GPM 지상 검증을 위한 통계적 분석 ... 197
  • 가. 반사도 비교 ... 197
  • 나. 강우강도 비교 ... 207
  • 3. 소결론 ... 217
  • 제 2 절 GPM 물리적 검증을 위한 지상 강수관측자료 특성 분석 ... 219
  • 1. 서론 ... 219
  • 2. 지상 관측 강우 자료 ... 220
  • 3. 사례 분석 ... 221
  • 가. 2007년 9월 4일 사례 ... 222
  • 나. 2007년 9월 14일 사례 ... 229
  • 4. 소결론 ... 235
  • 제 3 절 마이크로파 자료를 이용한 토양수분 산출 기술 연구 ... 237
  • 1. 서론 ... 237
  • 2. NIMR 토양수분 ... 238
  • 가. 토양수분 산출의 이론적 원리 ... 238
  • 나. 자료 ... 238
  • 다. 알고리즘 개요 ... 239
  • 라. NIMR 토양수분 원형의 타당성 분석 ... 241
  • 마. 알고리즘 개선 ... 244
  • 3. NIMR 토양수분 V.1 의 특성 ... 247
  • 4. 소결론 ... 249
  • 제 4 절 마이크로파 자료를 이용한 해빙감시시스템 구축 ... 250
  • 1. 서론 ... 250
  • 2. 자료 및 방법 ... 250
  • 3. 극지 해빙 감시 ... 252
  • 가. 해빙의 장기적 변화 경향 ... 252
  • 나. 해빙의 연간 변화 경향 ... 255
  • 다. 2010 북극 해빙 변화 경향 ... 257
  • 4. 소결론 ... 260
  • 제 5 절 마이크로파센서 활용기술 연구 ... 261
  • 1. 서론 ... 261
  • 2. 동아시아 강수 시스템을 반영한 마이크로파 강수산출 알고리즘 개선 ... 261
  • 3. 마이크로파 위성강수 합성장 표출 및 감시시스템 구축 ... 263
  • 4. 전지구강수관측 지상검증 기술 개발 ... 264
  • 5. 소결론 ... 266
  • 제 5 장 결 론 ... 268
  • 참고문헌 ... 272
  • 부록 1. 약어 ... 287
  • 부록 2-4. 학술용역 최종보고서 ... 291
  • 부록 2. 마이크로파 센서 활용기술 연구 (Ⅱ) ... 293
  • 부록 3. 고해상도 해수면온도 산출 특성 연구 (Ⅱ) ... 391
  • 부록 4. 위성을 이용한 지표 및 대기변화 감시기술 개발(I) ... 448
  • 끝페이지 ... 549

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연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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