MASC와 레윈존데를 활용한 얼음알갱이(Ice pellet) 관측
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2021
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Korean
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193-193(1쪽)
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한반도 영동 지역은 복잡한 지리적 특성과 동해로 인해 겨울철 강설이 빈번하게 발생하지만 강설의 기본 단위인 눈결정의 연구는 여전히 부족하다. 이에 MASC(Multi-Angle Snowflake Camera)를 사용하여 눈결정의 정량 분석을 수행해 오고 있다. MASC는 고해상도 눈결정 자동 촬영 장비로 최대직경, 유효 반지름, 방향성(orientation), 복잡도, 종횡비, 낙하속도 등을 관측할 수 있다는 장점이 있지만, 아직 다른 강수 입자 관측 기기 간의 비교 분석이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 2019년과 2020년 2-3월에 대관령(구름물리선도센터)에서 관측한 MASC와 PARSIVEL의 입자 크기와 낙하속도를 상호 비교하고 이를 기반으로 MASC 정량분석방법을 개선하였으며 2021년 강설 사례에 적용하였다. 관측 기기 간의 비교 분석에 앞서, 강한 난류효과를 제거하기 위하여 1분 평균 풍속이 4m/s 이하인 사례만을 선정하였다(Yuter et al., 2006). 또한 Vázquez-Martín et al.(2021)의 연구결과를 참조하여 눈결정 낙하속도가 0.35m/s 미만인 자료들은 추가 분석에서 제외하였다. 지난 2년간 자료 분석 결과, MASC로 관측된 눈결정의 주된 성상은 유효반경이 0.5-2mm인 나뭇가지 부착형으로 입자의 크기가 증가하더라도 낙하속도는 크게 증가하지 않았다. 또한 MASC는 PARSIVEL과 같이 0.5-1mm 크기에서 최댓값(mode)를 갖는 유사한 입자크기분포를 보였다. 2021년 3월 1-2일은 가강수량이 최대 21.1mm이고 누적 적설량이 43.3cm인 폭설 사례이다. 9시 레윈존데 자료를 보면 820 700hP에서 양의 면적(0℃ 이상의 면적)이 존재하고 820 900hPa까지 음의 면적 (0℃ 이하의 면적)이 존재하다가 지속적인 하층 북동풍 유입으로 인한 온도 감소로, 12시 관측자료부터는 음의 면적이 증가하는 대기연직구조를 보였다. 이에 강설 초기 12시 전후에 눈결정 종류가 빗방울에서 얼음 알갱이(ice pellet)으로 바뀌었다가 이후 최대직경이 평균 약 4-5mm인 부착형 눈결정들이 녹은 상태로 관측되었다. 또한 강설 초기 눈결정의 낙하속도와 복잡도는 각각 5-6m/s, 1.3-1.4에서 이후 1.5-2m/s, 1.8-2로 변하였다. 향후 ice pellet이 관측되었던 3월 1일 사례를 바탕으로, 그 시간대의 종관장 및 연직으로의 열역학적 특징을 살펴볼 예정이다.
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