Environment
중국, 전세계 기후모델에서 에어로졸 광학특성 모의와 자료동화 연구성과
장종엽엔에스
2015. 1. 22. 09:01
| KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-22 |
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| 최근 몇 년간, 동아시아 지역 사회경제의 지속적 발전과 인위적인 근원의 에어로졸 방출이 신속하게 증가함에 따라 대기 에어로졸(예를 들면, PM2.5)이 일으키는 기후, 환경과 건강문제는 이미 전체 사회의 일반적인 관심사가 되었다. 에어로졸 광학특성[예를 들면, 광학적 두께(optical thickness), Angstrom 지수, 일차산란반사율(single scattering albedo) 등)은 에어로졸 농도와 화학성분을 반영하는 중요한 물리 매개변수로서 에어로졸 모델검증과 개진에 광범위하게 사용되고 있다. 중국과학원 대기물리연구소 Guang-yu Shi 원사 및 Tie Dai 박사는 일본도쿄대학교 대기해양연구소 Teruyuku Nakajima 교수, 일본국립환경연구소 Daisuke Goto 박사, 영국 캠브리지대학교 Nick Schutgens 박사 등과 협력하여 전세계 정20면체 격자구조(grid structure)인 고해상도 동수(non-hydrostatic) 평형 대기모델에서 온라인 커플링에 다양한 에어로졸 성분이 함유된 에어로졸 모듈을 이용하여 에어로졸 광학적 두께, Angstrom지수, 일차산란반사율 등 과학특성의 전세계적 분포 특징을 모사하여 결과를 얻었는데 모의한 과학 두께와 Angstrom지수는 지면 실제관측 결과와 상관계수는 각각 0.753과 0.735까지 이르렀다. MODIS 위성 관측자료에 기반하여 구름이 에어로졸 모듈의 결과검증에 미치는 영향에 대해 분석한 결과, 인위적 에어로졸 농도가 비교적 큰 동아시아가 받는 구름의 영향이 가장 컸고 이는 구름 속 수분(cloudwater)이 황산염(sulfate) 에어로졸의 습윤 제거과정에 영향을 미칠 뿐만 아니라 또한 전구물인 SO2가 황산염으로의 전환에도 영향을 미친다. 모듈이 동아시아지역 모래폭풍과 대기오염 과정에 대한 정확한 모의를 향상시키기 위해 부분지역 집합전환 칼만필터(Local Ensemble Transform Kalman filter, LETKF)방법에 기반한 에어로졸 자료동화 시스템을 구축하였다. 매 6시간에 한 번씩 MODIS 위성이 관측한 에어로졸 광학적 두께 자료를 동화하였고, 그 결과 독립적으로 검증한 동아시아지역 12개 AERONET 지면관측소에 대해서 동화시험은 모듈이 전형적인 모래폭풍과 대기오염과정에 대한 모의능력을 모두 효과적으로 향상시킬 수 있다는 것을 설명한다. 위의 시리즈 성과는 최근에 각각 Atmospheric Environment, Environmental Pollution, Advance in Atmospheric Science, Geoscientific Model Development에 발표되었다. 원문연결 사이트: 1. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231013007711 2. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026974911400253X 3. http://159.226.119.58/aas/EN/10.1007/s00376-014-4098-z 4. http://www.geosci-model-dev-discuss.net/7/131/2014/gmdd-7-131-2014-discussion.html | |
