낙동강 중류에서 하천 증발이 안개에 미치는 영향 = The Influence of Evaporation from a Stream on Fog Events in the Middle Nakdong River

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we classified observed fog events in the Middle Nakdong River near Gumi and analyzed the meteorological characteristics before and after the fog formation. The observation was performed from 2013 to 2015 using visibility meter. A total of 74 fog events were observed and most of them were classified as steam fog. The duration of observed steam fogs was longer than that of typical inland fogs because the nocturnal evaporation from the water surface was enhanced by the topographical characteristics. In order to analyze the effect of evaporation from the stream on the fog duration, the evaporation was estimated using the Penman-Monteith and the Bulk aerodynamic methods. The estimated evaporation by the Bulk method was similar to the actual evaporation from the water surface. Therefore, the Bulk method is suitable for estimating the evaporation from water surface. The evaporation amount, estimated by using the Bulk method was higher on fog days than non-fog days at 06 LST and 07 LST. The added evaporation of fog days released latent heat to the atmosphere and provided energy to maintain the turbulence in the fog. This phenomenon was confirmed by the increase of wind speed, temperature and turbulent kinetic energy within the fog.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 구미에 위치한 낙동강에서 발생한 안개를 분류하였고 안개 발생 전후의 기상특성을 분석하였다. 안개는 2013년부터 2015년까지 시정계를 이용하여 관측되었다. 안개는 총 74회 발생하였고 대부분 증기안개로 분류되었다. 관측된 증기 안개는 내륙에서 발생한 안개보다 지속시간이 길게 나타났는데 이는 지형적 특징으로 인해 야간 증발이 다른 지역보다 강하게 나타났기 때문이다. 안개 지속시간에 대한 하천 증발 효과를 분석하기 위해 Penman- Monteith (Penman법)와 Bulk aerodynamic (Bulk법) 방법을 사용하여 증발량을 추정하였다. 이 중 Bulk법은 실제 수면에서 측정한 증발량과 유사하게 나타났다. 따라서 Bulk법이 실제 수면 증발량 추정에 적합한 방법임을 확인할 수 있었다. Bulk법으로 추정한 증발량은 안개 비발생일 보다 안개 발생일에 06 LST와 07 LST에 더 높게 나타났다. 안개 발생일에 하천의 증발은 대기에 증발잠열 에너지를 공급하고 안개 내부의 난류를 유지하는 에너지원으로 작용한다. 이와같은 결과는 안개내부의 풍속, 기온, 그리고 난류운동에너지의 증가를 통해 확인하였다.

참고문헌 (Reference)

• 1 문솔희, "한국의 안개 발생 빈도와 지속시간 변화에 관한 연구" 기후연구소 8 (8): 93-104, 2013
• 2 임창수, "지역특성을 고려한 pan 증발량 산정식 평가" 대한토목학회 29 (29): 47-62, 2009
• 3 강미선, "중규모 기상 모델을 이용한 안개 사례의 초기장 및 자료동화 민감도 분석" 한국지구과학회 36 (36): 567-579, 2015
• 4 안지혁, "우리나라 하천의 기온-수온의 상관관계 및 이력현상 분석: 미래 하천수온 변화 예측을 위한 사전검토" 한국환경정책·평가연구원 12 (12): 17-32, 2013
• 5 박준상, "낙동강 유역 안개 발생시 기상 특성: 강정고령보 사례를 중심으로" 한국환경과학회 24 (24): 657-670, 2015
• 6 김해동, "낙동강 구미 보의 증기 안개에 관한 연구" 한국환경과학회 25 (25): 163-171, 2016
• 7 김해동, "낙동강 구미 보의 증기 안개 발생 시의 미기상학적 특성" 한국환경과학회 25 (25): 405-415, 2016
• 8 유정문, "극궤도(MODIS) 및 정지궤도(GOES-9) 위성관측을 이용한 한반도에서의 안개 탐지" 한국지구과학회 27 (27): 450-463, 2006
• 9 이채연, "고밀도 관측자료를 이용한 야간 지면냉각과 찬공기 이동 분석 - 서울 은평구 뉴타운 사례" 한국지리정보학회 15 (15): 124-137, 2012
• 10 Wang, L.P, "The role of air turbulence in warm rain initiation" 10 : 1-8, 2009
• 11 ASCE-EWRI, "The ASCE standardized reference evapotranspiration equation: Standardization of Reference Evapotranspiration Task Committee Final Report" ASCE Environmental and Water Resources Institute 2004
• 12 Dupont, J., "Stratus-fog formation and dissipation: A 6-day case study" 143 : 207-225, 2012
• 13 Irmak, S., "Standardized ASCE Penman-Monteith: Impact of sum-of-hourly vs. 24-hour timestep computations at reference weather station sites" 48 : 1063-1077, 2005
• 14 Liu, D., "On the evolution and structure of a radiation fog event in Nanjing" 28 : 223-237, 2011
• 15 Lee, H.S, "Observation of evaporation on the reservoir surface using a large evaporation fan" 47 : 54-67, 2014
• 16 Degefie, D. T., "Microphysics and energy and water fluxes of various fog types at SIRTA, France" 151 : 162-175, 2015
• 17 Hartmann, D.L, "Global physical climatology" Academic Press 101-102, 1994
• 18 Tardif, R, "Event-based climatology and typology of fog in the New York City region" 46 : 1141-1168, 2007
• 19 Antonopoulos, V.Z, "Daily reference evaporanspiration estimates by artificial neural networks technique and empirical equations using limited input climate variables" 132 : 86-96, 2017
• 20 Allen, R. G., "Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements" United Nations FAO 1998
• 21 El-Madany, T. S., "Comparison of sonic anemometer performance under foggy conditions" 173 : 63-73, 2013
• 22 So, S.S, "Characteristics of Fog Occurrence in Taechon" 12 : 217-229, 1991
• 23 Zihua, L., "Burst characteristics during the development of radiation fog" 23 : 623-631, 1999
• 24 Seon-Young Choi, "Analysis of Local Wind Induced by Surface Heterogeneity and Sloping Terrain Near Nakdong River" 한국기상학회 51 (51): 249-257, 2015
• 25 Falkovich, G., "Acceleration of rain initiation by cloud turbulence" 419 : 151-154, 2002
• 26 Pereira, A. R., "A model for the class A pan coefficient" 76 : 75-82, 1995