위성 관측 기반 열대지역 대류 구름의 가시 영역 반사도 차이에 관한 연구 :Examining the regional difference in reflectivity of deep convective clouds over the tropics - A satellite observation study

최민진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최민진 (서울대학교, 서울대학교 대학원)

발행연도: 2013

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이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

위성관측을 통한 열대 해양성/대륙성 깊은대류구름의 가시반사도 차이 원인 분석

최민진 , 손병주 , 류지훈 한국기상학회 학술대회 논문집 2015.10 학술대회자료

2013

위성 관측 기반 열대지역 대류 구름의 가시 영역 반사도 차이에 관한 연구

최민진 지구환경과학부 2013.01 학위논문

2012

위성 관측 기반 열대 지역 대류 구름의 가시 영역 반사도 차이에 관한 연구

최민진 , 손병주 한국기상학회 학술대회 논문집 2012.11 학술대회자료

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서태평양 영역의 대류 구름은 아프리카 및 남아메리카 영역의 대류 구름에 비해 가시영역 반사도가 약 5 % 작게 관측된다. 이의 원인을 규명하고자 다양한 위성자료를 사용하여 두꺼운 대류 구름의 광학적 특성 차이를 분석하였으며, 복사전달모델 시뮬레이션을 통해 분석결과를 확인하였다. 이를 위해 2007년부터 2010년까지 총 네 번의 1월에 대해서 아프리카 (20°N-20°S, 0°E-40°E), 남아메리카 (10°N-30°S, 40°W-70°W)와 서태평양 영역 (20°N-20°S, 100°E-180°E)에서 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 관측 자료인 11 μm 밝기온도를 이용하여 대류 구름을 탐지하고, 이와 시공간적으로 일치된 CloudSat과 Cloud Aerosol Lidar Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO)를 이용하여 대류 구름의 내부 구조와 광학 특성을 조사하였다. CloudSat 관측에서 서태평양 영역의 대류 구름은 아프리카 및 남아메리카와는 달리 높은 고도에서 0 dBZ, 10 dBZ와 같은 큰 레이더 반사도가 나타나는 빈도가 매우 적었고, 그에 따라 유효반경과 얼음입자함유량 모두 두 대륙지역에 비해 작게 산출되었다. CloudSat이 산출한 유효반경과 얼음입자함유량 프로파일을 이용하여 계산한 가시영역 소산계수는 세 분석 영역 중 서태평양에서 가장 작게 나타났다. 세 분석영역에서 나타난 얼음입자함유량 차이를 복사전달 계산 수행을 위한 입력 자료에 반영하여 가시영역 반사도를 모의해 본 결과, 유효반경이 25 μm 일 때 MODIS 관측에서 나타나는 평균 반사도 차이를 재현하였다. 이들 결과는 서태평양 영역에서 발생한 두꺼운 대류 구름의 경우 대륙 지역에서 발생한 구름에 비해 얼음입자의 양이 매우 적고 이로 인해 태양광의 산란이 상대적으로 적어 비교적 작은 가시영역 반사도를 유발하였음을 판단케 한다.

#대류 구름 #반사도 #얼음입자함유량 #MODIS #CloudSat

초 록 ?????????????????????????????? ⅰ
목 차 ?????????????????????????????? ⅲ
List of Figures ??????????????????????????? ⅴ
List of Tables ????????????????????????? ⅸ
1. 서 론?????????????????????????????? 1
2. 자료 및 연구 방법???????????????????????? 7
2.1. 자료 ????????????????????????????7
2.2. 분석 영역 및 기간 ?????????????????????12
2.3. 대류 구름 탐지 방법 ????????????????????14
2.4. 연구 방법????????????????????????? 17
3. 대류 구름 탐지 결과???????????????????????26
4. MODIS 관측이 보여주는 대류 구름 특성??????????????28
5. CloudSat 관측이 보여주는 대류 구름 특성 ?????????????33
5.1. 레이더반사도????????????????????????33
5.2. 얼음입자함유량???????????????????????39
5.3. 유효반경??????????????????????????41
5.4 소산계수??????????????????????????44
6. CALIPSO 관측이 보여주는 대류 구름 특성?????????????47
7. 복사전달모델 시뮬레이션?????????????????????56
7.1. 실험설계??????????????????????????56
7.2. 고정된 적분얼음함유량과 유효반경에 따른 반사도 모의 결과??60
7.3. 얼음입자함유량과 유효반경의 수직분포에 따른 반사도 모의 결과?????????????????????????????????63
7.4. 실제 관측을 바탕으로 한 반사도 모의 결과??????????68
8. 요약 및 결론?????????????????????????? 74
9. 참고 문헌????????????????????????????77
영문 초록 ?????????????????????????????82

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