해안에서 관측된 바람 시계열 다중규모 분석: 일주기 해륙풍 패턴을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

대부분의 시계열은 다중규모의 시그널을 포함하고 있다. 본 연구는 우리나라 동해안 지역 여섯 곳의 지상기상관측소에서 기록된 지난 6년 (2013-2018) 동안 여름철과 겨울철 바람 벡터 시계열 자료를 분석하였다. 본 연구는 다중규모분해능 분석법을 사용, 분석 기간 내 매년, 여름과 겨울철 바람 시계열에 대해, 다양한 시간 규모에서 바람 변동성이 분산에 대해 기여라는 정도를 정량적으로 측정하였다. 이 측정을 바탕으로 각 계절 (여름 혹은 겨울)의 분산을 하루 초과와 하루 이하 규모 변동성의 두 부분으로 나누었다. 매년, 매 계절에 대해 분산의 두 부분은 각각의 분산으로 정규화하여, 합쳐 항상 1의 값이 되는 상대적 기여도의 비로 산출하였다. 이렇게 정규화된 6년 동안 분산들에서 각각 두 부분의 상대적 기여도들을 여름철과 겨울철에 대하여 합성하였다. 분석결과, 여름철 동안 동서 성분 바람은 하루 이하 규모의 변동성에 대한 기여도가 하루 초과 규모보다 주요함을 알았다. 겨울철은 하루 이하 규모의 변동성이 상대적으로 주요하지 않았다. 여름철보다 겨울철에 확연히 큰 하루 이하 규모의 변동성은 여름철에 강한 해륙풍의 영향을 잘 반영한다. 하루 이하 규모의 변동성에 입각한 바람 벡터의 일주기를 분석한 결과, 해륙풍의 지역적 특성은 해안선의 모양과 밀접한 관련이 있음을 보였다. 이 연구를 통해 다중규모분해능 분석법은 특정 시간 규모 내 특징적 현상을 분석하기에 매우 유용함을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Usually time series is comprised of multi-scale signals. We analyzed 1-min horizontal wind time series recorded at the six surface stations along the eastern coast of the Korean Peninsula during summer and winter over the six years between 2013-2018. Using a multiresolution technique, we measured the contribution of flow fluctuations at each scale to variance. The variance is separated into the two parts: one is associated with the flow fluctuations on time scales larger than one day, O (τ >24 h), the other those on scales equal to or less than one day, O (τ ≤ 24 h). For each season at each year, the two parts are normalized with the variance. Then, the normalized parts are composited over the six years. The result shows that for the east-west wind component particularly during summer, the variance part of O (τ ≤ 24 h) is significantly larger than that of O (τ >24 h), which is caused by sea/land breeze. A close examination of the diurnal evolutions of the composite wind vectors reveals that the detailed feature of sea/land breeze at each site is closely associated with the local shape of coastline.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• 1. 서론
• 2. 자료 및 분석 방법
• 3. 분석결과
• 4. 토론 및 결론
• References
• Abstract