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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤대옥
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수16
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고급 지구과학 교과서에서는 서풍이 대규모 산맥을 만났을 때 위치 소용돌이도 보존에 의해 풍하측에 파동이 형성된다고 설명하고 있다. 그러나 파동이 형성될 때 산맥의 폭과 길이, 서풍의 풍속, 풍향, 지속시간을 명확히 규정한 선행연구는 없었으며 소규모 산맥에 의해 서풍 파동이 형성되는 연구 또한 부재하였다. 이에 본 연구에서는 위치 소용돌이도 보존 식과 곡률 반경에 대한 미분 기하학 내용을 응용하여 소백산맥에서 서풍 파동이 생성되는 한계속도를 제시하였으며, 2014년 기상청 관측 자료와 지역 예보 모델(Regional Data Assimilation and Prediction System, RDAPS) 등압면 예보 초기 자료를 활용하여 서풍 파동 발생 사례를 분석하였다. 분석 결과 파동의 생성 및 소멸은 풍속 또는 풍향과 밀접한 관계가 있으며, 풍속이 감소함에 따라 파동은 점차 소멸되는 경향이 있었다. 파동의 규모에 차이는 있지만 대부분의 경우에서 서풍 계열의 바람이 소백산맥을 넘어갈 때 양의 상대 소용돌이에 의해 공기가 북쪽으로 이동하다 음의 상대 소용돌이에 의해 남쪽으로 이동하며 파동을 형성하였고, 이는 산맥의 분포가 상층의 meso-β또는 meso-γ규모의 고․저기압을 형성하고 이로 인해 지상의 기압 형성에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 서풍이 불 때 파동이 관측되는 비율은 3월이 78.3%(서풍이 분날 23일, 파동이 형성된 날 18일), 12월이 72.4%(서풍이 분날 29일, 파동이 형성된 날 21일), 4월이 70.0%(서풍이 분날 20일, 파동이 형성된 날 14일) 순으로 높았고, 계절별 발생빈도를 비교했을 때 봄철이 월 평균 17일, 여름철이 월 평균 4일, 가을철이 월 평균 5일, 겨울철이 월 평균 16일로 봄철과 겨울철이 여름철과 가을철에 비해 발생빈도가 월등히 높았다. 이는 계절별로 우리나라에 영향을 미치는 주변 기압배치가 변화되기 때문으로 해석된다. 서풍이 강할수록 meso-β 규모의 파장을 갖는 와도 생성 비율이 높았는데 3월의 경우 meso-β 규모가 11회, meso-γ 규모가 7회로 약 13% 더 많이 생성 되었다. 분석 범위를 중국 동부와 일본 규슈 지역을 포함한 동아시아 권역으로 넓혀 보았을 때 중국 동북부 옌산 산맥에서도 서풍 파동 현상을 확인할 수 있었는데 이곳은 평균해발고도 1000m인 지역으로 만리장성이 위치한 곳이다. 이처럼 소규모 산맥에 의한 서풍 파동 발생 현상을 교과서에서 모식도로만 설명되어 있는 위치 소용돌이도 보존 개념을 이해하는 학습 자료로 대체하여 사용한다면 학습자의 이해를 돕는데 크게 기여할 것이며, 나아가 국지 예보의 자료로 활용하여 산맥 주변 지역들의 기상 변화에 어떠한 영향을 미치는지를 연구하는 기초자료에 많이 활용될 것으로 본다.
목차
Ⅰ. 서 론 1Ⅱ. 이론 및 연구대상의 선정 41. 이론적 배경 41.1 경압 위치 소용돌이도(Ertels potential vorticity) 41.2 위치 소용돌이도 보존 61.3 산맥에 의한 서풍 파동 형성 과정의 물리적 이해 81.4 산맥에 의한 동풍 파동 형성 과정 152. 연구대상의 선정 16Ⅲ. 자료 및 처리 방법 181. 기상월보 및 지역별 상세관측자료 182. 기상청 지역 예보 모델(RDAPS) 등압면 예보 초기 자료 213. IDL 프로그램을 이용한 등압면 예보 초기 자료의 처리 23Ⅳ. 결과 및 분석 291. 관측 자료에서 나타나는 서풍 파동 291.1 풍상측 서풍 발생 빈도 291.2 지상의 파동 발생 빈도 302. 기상청 등압면 예보 초기 자료에서 확인되는 파동 발생 사례 342.1 3월 67일 서풍 파동 발생 사례 342.2 3월 1315일 서풍 파동 발생 사례 462.3 3월 한 달 동안의 서풍 파동 발생 사례 502.4 4월 28일 동풍 파동 발생 사례 53Ⅳ. 결론 및 제언 56참고문헌 59ABSTRACT 61부록 A. 63부록 B. 65
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