이중편파레이더 강수량 합성과 연직 증발량 보정 기술개발
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발행연도
2021
작성언어
Korean
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학술저널
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26-26(1쪽)
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기상레이더 기반의 격자 강수는 고해상도의 강수 정보로서 호우경보나 초단기 예측, 수문 모델 등 기상·수문학적 분야에 활용되고 있다. 기상레이더센터는 다년간 레이더 품질관리기술(CLEANER)과 한국형 강우추정기술을 개발하여 레이더 자료의 관측상 및 기상학적인 오차 요인들을 해소함으로써 지상 강우량계의 누적강수량에 매우 근사한 레이더 강수량 산출을 가능하게 했으나, 지상과의 관측고도 차이와 레이더망 합성기법에 기인하여 약한 강도의 강수 영역을 과대관측함으로써 레이더 기반 초단기 예측 시 강수 오보율이 높게 나타나는 경향이 있었다.
본 연구는 레이더 관측망 합성기법을 개선하고 Martinaitis et al.(2018)의 연직 증발량 보정기술을 적용하여 실제 지상 강수 영역에 더욱 유사한 레이더 강수 합성장을 산출하고자 했다. 지형 등의 비강수에코와 빔 차폐를 고려하기 위해 최적고도각면 구성기법을 이용하여 각 레이더에 대한 HSR(Hybrid Surface Rainfall)을 산출하고, 레이더 간 중첩영역에 대해 HSR 최저고도로 합성하여 상층의 레이더 에코가 반영되지 않도록 설계했다. 또, 산출한 합성장의 각 격자에 대해 강수 입자가 낙하하는 동안의 증발량을 3차원 온·습도, 기압 자료를 이용하여 산정하고 보정함으로써 실시간의 대기 상태를 고려하는 레이더 강수 증발 보정 기법을 구현했다. 개발한 기술에 대한 평가를 위해 기상청과 환경부의 현업 S-밴드 관측망 15개소에서 수집한 이중편파레이더 자료를 이용하여 산출한 강우 합성장을 지상의 현천계, AWS 강우량계 자료와 비교·분석했으며, 강수 실황 예측 모델(MAPLE)에 적용하여 강수영역에 대한 예측 성공률과 오보율을 개선하고자 했다.
HSR 에코최저고도 합성기법을 사용하는 기존의 기상청 현업 레이더 강수 합성장과 비교하였을 때, 레이더 합성기법 개선을 통해 강수 영역 탐지 정확도와 오탐지율이 각각 18%, 22% 개선된 90%, 9%로 실제 지상 강수 영역과 일치성이 향상된 것으로 나타났으며. 강수 실황 예측에서도 향상된 예측 오보율을 보였다. 본 연구의 기술은 2021년 5월부터 현업에 적용되어 향상된 정확도의 레이더 강수 합성장을 예보 관계자 및 대국민에 제공하고 있다.
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