섬의 크기에 따른 해륙풍 강도 변화에 대한 수치 모의
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2021
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Korean
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학술저널
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267-267(1쪽)
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해륙풍은 일주기 국지풍 순환 중 하나로, 해양과 육지의 열용량 차이로 인해 발생하며 육지와 해양의 형태, 종관 규모 바람, 대기 안정도 등의 여러 가지 변수에 의한 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 섬과 주변 바다에 의해 형성되는 해륙풍 순환에서 섬의 크기가 해륙풍 강도의 변화에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 위해 중규모 수치 모형인 Weather Research and Forecasting 모형을 이용하여 이상적인 3차원 수치 실험을 진행하였다. 원 모양의 섬이 계산 영역 가운데에 오도록 설정하였고, 섬을 제외한 나머지 영역은 바다로 설정하였다. 계산 영역의 수평 방향 크기는 섬의 반지름의 10배로 하였고 측면에서는 열린 경계 조건을 사용하였다. 수평 격자 크기는 200 m로 하였으며, 행성 경계층 모수화 방안을 함께 사용하였다. 섬의 반지름을 1 km부터 50 km까지 증가시켜가며 실험을 수행한 결과 모든 경우에서 잘 알려진 일주기 해륙풍 순환이 형성된 가운데, 수평 바람에 대한 알짜 힘은 섬의 크기에 거의 영향을 받지 않았고, 연직 바람에 대한 알짜 힘은 섬의 크기가 커짐에 따라 감소하였다. 하지만 수평 바람과 연직 바람 모두 섬의 크기가 커질수록 강제력을 받는 시간이 길어짐에 따라 최대 수평 바람과 최대 연직 바람은 섬의 크기가 커질수록 증가하였다. 이류와 기압경도력 등 수평 바람와 연직 바람에 미치는 요인이 섬의 크기와 하루 중 시간에 따라 어떻게 달라지는지를 함께 분석하였다. 섬의 크기가 작을 때의 실험 결과가 모형의 해상도에 영향을 받았는지를 확인하기 위해 섬의 크기가 가장 작은 경우(반지름 1 km)에 대해 수평 해상도를 반으로 줄여 수치 실험을 추가로 진행한 결과 연직 바람의 강도만 다소 증가하였고 수평 바람의 변화 양상은 거의 같아서 수치실험은 결과를 분석하기에 충분한 수평 해상도를 이용하여 실험한 것으로 보였다.
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