윈드프로파일러를 이용한 난류 에너지 소산율 특성 분석 = Characteristic Analysis of Tubulence Kinetic Energy Dissipation Rate using Wind Profiler
저자
발행사항
청원군 : 한국교원대학교 대학원, 2010
학위논문사항
학위논문(석사)-- 한국교원대학교 대학원 : 환경교육학과 환경교육전공 2010. 8
발행연도
2010
작성언어
한국어
주제어
DDC
628.07 판사항(22)
발행국(도시)
충청북도
형태사항
vii, 102 p. : 삽화 ; 26 cm
일반주기명
한국교원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수 : 문윤섭
참고문헌 : p.76-77
소장기관
본 연구의 목적은 대기 경계층 내의 기상 현상에 많은 영향을 미치는 난류와 이 난류의 생성, 소멸에 영향을 미치는 난류 에너지 소산율에 대한 특성을 분석하고 이 자료의 유용성을 증명하는 것이다. 이를 위해 기상청에서 운영중인 10곳의 윈드프로파일러 중 추풍령 기상대의 윈드프로파일러 관측 자료를 이용하여 2009년 3월부터 2010년 2월 1년 동안의 난류 에너지 소산율을 분석하였다.
연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 난류 에너지 소산율의 일평균 변화는 강수 발생일의 경우가 맑은 날에 비해 비교적 높게 나타났다. 이는 강수 발생일의 경우 연직속도가 강수 시작 전후로 하여 맑은 날에 비해 더 높게 나타났기 때문으로 연직 바람에 의해 난류 에너지가 소산되었음을 알 수 있다.
둘째, 난류 에너지 소산율은 시간별 변화 패턴은 나타나지 않았지만 상승 및 하강기류의 연직 풍속 강약에 따라 난류 에너지 소산율에 차이가 있었다. 연직 풍속의 강약에 따라 난류 에너지 소산율은 맑은 날의 경우는 500m고도에서 각각 0.71과 0.26이었고, 1000m 고도에서 각각 0.91과 0.28이었다. 그리고 강수발생일의 경우는 500m 고도에서 각각 3.52과 2.19이었고, 1000m 고도에서 각각 3.56과 1.96으로 나타났다.
또한 계절별(봄, 여름, 가을, 겨울) 난류 에너지 소산율의 평균값은 맑은 날의 경우 500m 고도에서 각각 1.16, 0.75, 0.82, 0.15이었고, 1000m 고도에서 각각 1.1, 0.58, 1.77, 0.21이었다. 그리고 강수 발생일의 경우 500m 고도에서 4.25, 3.73, 3.69, 2.43이었고, 1000m 고도에서 3.64, 3.83, 3.98, 2.80이었다. 계절별 난류 에너지 소산율의 평균값은 겨울의 난류 에너지 소산율 값이 다른 계절에 비해 낮게 나타났는데, 이는 겨울이 다른 계절에 비해 가열에 의한 바람의 연직 혼합율이 낮기 때문으로 판단된다.
셋째, 윈드프로파일러의 바람 관측 자료를 레윈 존데 바람 관측 자료와 비교한 결과, 남북성분과 동서성분의 바람에서 고도 3,000m까지는 고도에 따른 변화가 뚜렷하지 않았으나 그 이후 고도에서는 10m/s 이상의 큰 차이를 나타내었다.
본 연구에서는 난류 에너지 소산율을 하루 동안과 계절에 따라 맑은 날과 강수 발생일로 구분하여 그 특성을 분석하여 평균값을 제시하였으나 바람의 전단응력과 연직 풍속의 지역적 특성을 고려하기 위해서는 기상청에서 운영 중인 나머지 윈드프로파일러 자료와의 비교 분석도 필요한 것으로 나타났다.
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