고해상도 입체기상관측자료 확보를 위한 기상드론과 고층관측장비의 비교 관측
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2021
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Korean
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207-207(1쪽)
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강원영동 공동 입체기상관측 프로젝트에서는 영동대설과 강풍의 메커니즘을 이해하기 위해 3차원 관측을 수행하고 있다. 그러나 기존의 고층관측장비는 대기최하층 관측자료를 생산하는데 시공간해상도가 낮거나 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 따라 이번 연구에서는 기상드론과 고층기상관측장비(레윈존데, 윈드프로파일러, 윈드라이다)의 관측자료를 비교하여 기상드론의 대기최하층(150 m 고도 이하) 관측공백 해소를 통한 고해상도 3차원 관측자료 확보 가능성을 확인하고자 한다. 레윈존데와 윈드프로파일러는 북강릉에서 상시관측했으며, 윈드라이다는 프로젝트 기간 동안 대관령에서 관측하였다. 기상드론은 각 장비에서 30~48 m 떨어진 지점에서 비행했고, 북강릉지점에서는 최대 300 m 고도까지 연직상승 및 하강, 대관령지점에서는 150, 200, 250 m 고도에서 10분간 정지관측하였다. 관측날짜는 바람이 약해 드론 비행에 적합한 2021년 4월 23일, 5월 13일과 영동강풍 특별관측기간에 해당하는 2021년 5월 7일로 총 3일간 총 23회 비교관측을 수행하였다. 기상드론과 레윈존데의 관측결과, 기온과 습도는 200 m 고도에서 각각 1.5℃ 이상, 15% 이상 큰 편차가 나타났다. 풍속은 바람이 강했던 5월 7일 고도에 따라 2 m/s이상의 차이를 보였으나 바람이 약했던 4월 23일에는 지상부터 200 m 고도까지 1 m/s의 편차로 기상측기검정기준을 만족했다. 또한 두 장비의 상관계수(r)는 풍속과 풍향 모두 0.7 이상으로 대기최하층에서 기상드론은 3차원 관측자료 생산에 적합하다고 판단했다. 윈드프로파일러는 기상드론과 r값이 -0.85에서 0.10로 낮았으며, 특히 가장 낮은 고도인 150 m에서 풍속과 풍향의 편차가 각각 4 m/s와 80°로 가장 컸다. 이러한 윈드프로파일러의 대기하층의 부정확성과 150 m 이하의 관측공백은 기상드론으로 대체 가능하다고 생각된다. 윈드라이다와 기상드론의 풍속과 풍향의 평균편차는 각각 1 m/s와 5°이었지만, 시간에 따른 일변동 경향이 유사하고 r값은 0.86으로 높아 기상드론 자료를 통해 윈드라이다 최하층 자료 보정이 가능할 것으로 판단하였다. 이번 연구에서 레윈존데와 비교를 통해 기상드론의 대기하층 3차원 관측자료 생산가능성을 확인했으며, 기상드론과 원격관측장비인 윈드프로파일러와 윈드라이다의 비교에서는 100 150 m 고도이하의 관측공백해소와 연직해상도를 높일 수 있었다.
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