시베리아 고기압의 위치변동에 따른 3월 황사발생빈도 변화와 한반도 유입 영향 :The impacts of Siberian High position on dust occurrence variability and dust transport to the Korean Peninsula during early springtime

조정아

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자료유형: 학위논문

저자정보: 조정아 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 이윤곤

발행연도: 2019

저작권: 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수42

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

시베리아 고기압 위치 변동에 따른 발원지 황사발생빈도 변화와 한반도 유입 영향

조정아 , 이윤곤 , 구자호 외 2명 한국기상학회 학술대회 논문집 2019.05 학술대회자료

시베리아 고기압의 위치변동에 따른 3월 황사발생빈도 변화와 한반도 유입 영향

조정아 대기과학과 2019.01 학위논문

2018

봄철 시베리아 고기압의 위치 변동에 따른 황사발원지역 황사발생빈도 변화

조정아 , 이윤곤 , 구자호 한국기상학회 학술대회 논문집 2018.10 학술대회자료

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본 연구에서는 2000~2017년 3월 기간 동안 시베리아 고기압의 동서방향 위치 지수인 SHPI(Siberian High Position Index)와 발원지역 황사발생빈도와 황사의 한반도 유입빈도의 관련성을 분석하고 그 원인을 찾고자 한다. SHPI(Jia et al., 2015)와 SH 강도 지수인 SHI(Siberian High Intensity)(Jeong et al., 2011)는 ERA-interim 월평균 해면기압으로부터 계산하였다. 두 값의 변화에 따른 발원지역 주변의 황사 발원에 영향을 주는 인자의 변동성을 분석하기 위해 ERA-interim의 월평균 기상장, ESA-CCI의 토양수분, SMMR, SSM/I, SSMIS 센서로부터 관측된 Snow Cover(SC)를 사용하였다(http://nsidc.org.data/). 또한, 발원지 황사발생 및 한반도 황사사례 빈도는 기상청 SYNOP 자료를 사용하였다. SHPI에 따른 한반도 황사 유입의 영향을 살펴보기 위해 NOAA/ARL의 HYSPLIT 모델과 NAAPS 모델의 모의 결과를 이용하여 발원지로부터 황사의 이동 경로를 분석하였다. SHPI와 발원지 황사발생 빈도의 관계는 -0.42로 음의 상관관계를 나타냈다. SHPI와 SHI의 상관관계는 0.6으로 시베리아 고기압의 동쪽확장과 함께 세력이 강화되는 것으로 나타났다. SHPI와 황사 발원지역의 대기 하층 온도, 지표면 적설면적, 지표풍속과의 관계는 각각 -0.6, 0.5, -0.4의 관계로 분석되었다. 즉, SH가 예년보다 동쪽으로 확장될 때 황사발원지역 주변으로 고기압의 강화되고, 대기 하층의 온도 감소로 인한 발원지역의 지표면 적설면적이 평년에 비해 오래 유지된다. 또한 황사발원지역을 포함한 저위도의 온도 감소는 남북방향의 온도경도를 감소시켜 발원지역의 풍속 감소를 유발한다. 시베리아 고기압의 동쪽 확장에 의한 황사발원지의 적설면적 증가와 풍속 약화가 황사발원빈도 감소에 영향을 주는 것으로 분석되었다. SHPI와 한반도 황사유입 빈도는 -0.36으로 음의 상관관계를 나타냈다. high-SHPI years(2003,2005,2007)와 low-SHPI years(2004,2013,2015) 사례분석을 통해 SHPI에 따른 한반도 유입 기류의 차이를 분석했다. high-SHPI 사례에서는 고위도까지 확장된 고기압에 의해 한반도 일대에는 북풍이 우세하게 나타났으며, low-SHPI 사례에서는 발원지와 한반도지역에 시베리아 고기압의 가장자리가 동서 방향으로 위치해, 발원지역과 한반도는 강한 서풍으로 연결되었다. high-SHPI 시기는 발원지에서 황사의 발원이 어렵고 이는 발원지에서 감소된 황사발생뿐만 아니라 황사 이동경로를 따르는 기상장의 변화에 의해서도 설명될 수 있다. 따라서 본 연구의 결과는 북동아시아 초봄 황사 발생 및 한반도 유입 변동성을 시베리아 고기압 위치 변동성으로 진단할 수 있는 이론적 기초를 제공할 수 있다.

The purpose of this study is to analyze the relationship between the SHPI (Siberian High Position Index) in the east-west direction position index of the Siberian high and dust frequency of source regions and dust event frequency of South Korea during the 18 years from 2000 to 2017. SHPI (Jia et al., 2015) and SHI (Siberian High Intensity) (Jeong et al., 2011) were calculated from ERA-interim monthly mean sea level pressure. In order to analyze the variability of factors affecting the dust occurrence around the source region due to the change of SHPI, we used ERA-interim monthly meteorological variables, soil moisture of ESA-CCI and snow cover of NSIDC. In addition, SYNOP data were used for the dust frequency and dust event frequency of South Korea. In order to investigate the effect of dust event frequency on SHPI, we used simulation results of NOAA/ARL HYSPLIT model and NAAPS model. The relationship between SHIP and the dust frequency of the source region was negative correlation with ?0.42. The correlation between SHPI and SHI was 0.6, indicating that the forces were strengthened along with the eastward expansion of the Siberian high. The relationship between SHPI and lower tropopause temperature, snow cover, and surface wind speed over the source region were analyzed as -0.6, 0.5, and -0.4, respectively. In other words, if the Siberian high extends eastward than usual, as the high pressure around the source region increases, the lower troposphere temperature decreases and snow cover remains longer than normal. Also, the decrease of the low latitude temperature including the source region decreases the temperature gradient in the north-south direction and causes the decrease of the wind speed in the source region. It was analyzed that the increase of the snow cover and the decrease of the wind speed influence the decrease of dust frequency due to the eastward expansion of Siberia high. The relationship between SHPI and dust event frequency over the South Korean showed a negative correlation of ?0.36. The differences in airflow were analyzed through case analysis of high-SHIP years (2003,2005,2007) and low-SHIP years (2004,2013,2015). In the case of high-SHPI, the northern wind was dominant in the Korean Peninsula due to the extended Siberian high to high latitudes. In the case of low-SHPI, the source region and the Korean Peninsula were linked to strong westerly winds. In the high-SHPI years, it is difficult for dust occurrence from the source region, and northern wind is dominant on the Korean Peninsula, making it difficult for yellow dust to be transported to the Korean Peninsula. On the other hand, low-SHPI years can be summarized as an environment where the occurrence and the transport of dust are easy. Therefore, the results of this study can provide the theoretical basis for the diagnosis of dust occurrence and dust transportation fluctuation using the SHPI in the spring origins of northern East Asia.

제 1 장 서론 1
제 2 장 분석자료 및 방법 4
2.1 분석 자료 4
2.1.1 재분석장 자료 4
2.1.2 지상 관측 자료 4
2.1.3 위성기반 관측 자료 6
2.1.4 기상 모델 자료 7
2.2 분석 기간 7
2.3 분석방법 9
2.3.1 SHPI와 SHI 9
2.3.2 DF와 DEF 10
2.4 분석지역 10
제 3 장 결과 13
3.1 3월 시베리아 고기압의 변동성 13
3.2 SHPI의 변동에 의한 황사발원빈도의 변화 19
3.3 SHPI의 변동에 의한 한반도 황사유입빈도의 변화 28
제 4 장 요약 및 결론 51
참고문헌 54

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