청천난류 발생 메커니즘의 장기간 시공간 분포 특성 분석에 관한 연구
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2021
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Korean
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학술저널
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364-364(1쪽)
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청천난류 발생의 주요인인 제트 양상이 기후변화에 따라 변화하면서 청천난류에 대한 예측은 더욱 어려워지고 있다. 따라서 본 연구에서는 0.25°×0.25° 수평격자 간격을 갖는 고해상도 재분석 자료 ERA5 (ECMWF ReAnalysis 5)를 이용하여 북반구 제트 근처의 상층 전선, 연직 시어와 관련된 다양한 불안정에 의해 일어나는 청천난류의 41년(1979-2019)간의 발생 분포 형태를 알아보았다. 항공기 운항에 직접적인 영향을 줄 수 있는 Moderate or Greater (MOG) 강도 이상의 발생 분포를 살펴보기 위해 지수들의 확률밀도함수를 계산하여 상위 5%에 해당하는 값을 각 지수들의 임계치로 정해주었다. 청천난류 발생 지표로는 Turbulene Index (TI)와 구성 지수들 [Vertical Wind Shear (VWS), Deformation (DEF), Divergene (-DIV), Divergence Trend (DVT)]을 사용하였다. 또한 symmetric, Kelvin-Helmholtz, hydrostatic instability에 의한 청천난류 발생을 고려하기 위해 Potential Vorticity (PV), Richardson number (Ri), Brunt-Väisälä (N²)의 분포 모습도 살펴보았다. 그 결과 TI 지수 및 구성 지수들은 모두 겨울철(12월 ,1월, 2월)과 여름철(6월, 7월, 8월) 제트의 북쪽에서 발생 빈도가 높게 나타났다. 다만 여름의 경우 제트의 약화로 겨울보다 빈도가 낮게 나타났으며, 극 쪽으로 분산된 형태를 보였다. VWS 는 동아시아 제트 입구 지역에서 최댓값을 가졌으며 DEF, -DIV, DVT는 제트 출구가 존재하는 북태평양 서쪽, 북대서양 서쪽에서 높은 빈도를 보이고 있었다. 또한 DEF, -DIV, DVT 는 산악지형을 따라서도 강한 빈도를 보이고 있었고 이를 통해 고해상도 재분석 자료에서도 산악파를 감지할 수 있음을 확인하였다. PV의 경우 여름철과 겨울철 모두 고기압성 흐름이 존재하는 제트의 남쪽에서 높은 빈도를 보였으며, 특히 강한 제트가 위치한 동아시아 지역에서 최댓값을 보였다. Ri 또한 제트에 의해 발생하는 시어 및 convective instability 발달 지역을 잘 반영하는 것으로 보였다. 북태평양, 북미 서부·동부, 동아시아, 유럽 각 지역별로 몇몇 지수들의 발생 빈도가 증가하는 것을 발견하였다.
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