이 연구에서는 한반도내에서 공간적으로 광범위한 시정을 산출하기 위해 Terra/Aqua위성의 MODIS AOD와 기상청에서 현업으로 운영하는 RDAPS 예측장의 PBLH, ALH자료를 활용하여 지표면의 시정을 추정했다. 시정을 추정하기 위해 지표면 소산계수를 두 가지로 계산했다. 하나는 명백히 분리된 층이 나타나는 경우로 AOD를 ALH로 나누어 계산했고, 다른 하나는 지속적인 층이 나타나는 경우로 AOD를 PBLH로 나누어 계산했다. 이렇게 각각 계산된 지표면 소산계수는 회귀식과 Koschmieder''s Law에 각각 적용하여 2015, 16년 봄철 4개의 데이터 집합(2015년 Aqua위성, 2015년 Terra 위성, 2016년 Aqua위성, 2016년 Terra위성)에 대해 시정을 추정했다. 추정된 시정을 검증하기 위해 26개의 관측시정자료를 선택하였고, 상층에 에어로졸이 통과하거나 AOD가 구름 가장자리에 영향을 받는 경우는 제거했다. 검증 방법은 낮은 시정(10km 미만)에 대해 카테고리 정확도, Scalar 정확도 측정 방법과 전체 구간에 대한 상관계수를 이용했다. 4개의 데이터 집합을 통합한 추정시정의 검증 값 중 낮은 시정 데이터가 20개 이상인 10개 지점에서 POD : 0.52~0.91, FAR : 0.26~0.58, R : 0.42~0.79, RMSE : 3~5.02km, ME : 0.67~3.68km로 나타났으며 대부분 중서부지역에 해당했다. 특히 2016년 Terra위성을 이용한 추정시정의 검증 값 중 낮은 시정 데이터가 5개 이상인 12개 지점에서 POD : 0.64~1, FAR : 0~0.42, R : 0.64~0.8, RMSE : 0.81~3.62km, ME : -0.65~2.37km로 4개의 데이터 집합 중 가장 검증 결과가 좋았다. 이러한 좋은 검증 결과는 낮은 시정 자료와 ALH 자료의 개수가 많았기 때문이다.
This study uses the MODIS AOD and numerical forecast data (PBLH, ALH, etc.) from RDAPS which is operational model of Korea Meteorological Administration to estimate the spatially wide surface visibility in the Korean peninsula. In the estimation of the visibility, the surface level extinction coefficient was calculated by two ways; one is a case of presenting a clear discrete layer in which the calculation was implemented through dividing AOD by ALH and the other is a case of presenting a continuous layer in which the calculation was implemented through dividing AOD by PBLH. The calculated surface level extinction coefficients were applied to the regression equation and Koschmieder''s law in order to estimate the visibilities in four different data groups on the spring seasons in 2015 and 2016 (Aqua and Terra satellites in 2015 and 2016 respectively). For verifying the estimated visibilities, 26 observed visibility data were selected and the cases in which aerosols were passed through the upper layer and AOD was influenced by cloud edges were eliminated. The methods of measuring category accuracy and Scalar accuracy for low visibilities (less than 10 km), and correlation coefficient for all sections were used. In the verification values of the estimated visibilities based on the integrated four data sets, the values are noted as POD: 0.52~0.91, FAR: 0.26~0.58, R: 0.42~0.79, RMSE: 3~5.02km, and ME: 0.67~3.68km at 10 points, which represent more than 20 low visibility data, and these cover most of the midwest area. In particular, 12 points, which represent more than five low visibility data, show the values as POD: 0.64~1, FAR: 0~0.42, R: 0.64~0.8, RMSE: 0.81~3.62km, and ME: -0.65~2.37km. It represents the most excellent results in these four data sets. The excellent results are due to the large numbers of low visibility and ALH data.
제 1 장 서 론 1제 2 장 이론적 배경과 자료 및 연구 방법 42.1. 이론적 배경 42.2. 자료 52.2. 연구 방법 8제 3 장 에어로졸 고도 추정 103.1. SHA와 PBLH 비교 102.2. SHA와 ALH 비교 12제 4 장 시정과 지표면 소산계수 역수의 상관분석 및 회귀분석 15제 5 장 지점별, 계절별 상관계수 및 회귀계수(PBLH) 20제 6 장 검증 29제 7 장 요약 및 결론 41참고문헌 44영문요약 47