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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 강릉원주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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얼음싸라기(Ice pellet; IP)는 강수 유형의 전이기(transition period)에서 주로 나타나는 작고 반투명한 얼음덩어리로 된 고체형 강수 입자이다. 얼음싸라기는 주로 혼합 강수 형태로 나타나, 겨울철 강설 사고 가능성과 피해 규모가 클 뿐만 아니라 어는비와 형성 메커니즘이 서로 유사하므로 겨울철 항공기 운항에도 중요한 이슈이다.
본 연구는 2021년 3월 1에 국내에서 최초 관측한 얼음싸라기에 대해 발생학적 원인과 종관 특성을 분석하였고, MASC(Multi-Angle Snowflake Camera)를 통한 물리적 변수를 정량 분석하였다. 얼음싸라기를 유발하는 대기 연직 구조는 중층(1.5∼3 km)의 융해층과 그 아래 재빙결층의 구조를 갖는 경향이 있었다. 따라서 얼음싸라기를 관측했던 시간의 레윈존데를 이용하여 대기 열역학적 구조를 이해하였고 LDAPS(Local Data Assimilation and Prediction System) 모델 자료를 이용하여 IP 발생시의 입체적인 특징을 분석하였다.
3월 1일 12시 레윈존데 자료에서 2∼2.5 km에서 0℃ 이상의 면적(Positive area; PA)이, 그리고 그 아래 0 ℃ 이하의 면적(Negative area; NA)이 존재하였다. 실제로 지상에서 12시∼13시 사이에 얼음싸라기가 관측되었으며, 지상 온도는 9시 6℃에서 15시 0℃로 급감하였다. LDAPS 연직온도 시계열 분석에서 얼음싸라기가 관측되었던 시간인 12시 40분∼13시의 약 2 km고도에 PA가 존재하였고 이로 인한 융해층이 존재하였음을 알 수 있었다. MASC를 이용한 얼음싸라기의 정량 분석에 앞서, MASC 관측 특성에 의해 과소 측정된 얼음싸라기 최대직경을 재분석하였고 약 1mm의 크기 증가가 있었다. 얼음싸라기의 최대직경-낙하속도 분석 결과, 얼음싸라기는 수적 입자와 눈결정 입자 두 가지 성상의 특성을 모두 보였으며 이는 얼음싸라기가 강수에서 강설로 성상이 변하는 과정임을 의미한다.
따라서 대기 열역학적 구조와 눈결정의 정량분석을 통해 얼음싸라기의 발생학적 메커니즘을 이해하고 이를 토대로 얼음싸라기 및 어는비에 대한 추가적인 DB를 구축한다면 도로 살얼음, 비닐하우스 및 가건물 붕괴, 항공기 운항 사고 등의 사회, 경제적 피해 예방에 도움이 될 것이다.
본 연구는 2021년 3월 1에 국내에서 최초 관측한 얼음싸라기에 대해 발생학적 원인과 종관 특성을 분석하였고, MASC(Multi-Angle Snowflake Camera)를 통한 물리적 변수를 정량 분석하였다. 얼음싸라기를 유발하는 대기 연직 구조는 중층(1.5∼3 km)의 융해층과 그 아래 재빙결층의 구조를 갖는 경향이 있었다. 따라서 얼음싸라기를 관측했던 시간의 레윈존데를 이용하여 대기 열역학적 구조를 이해하였고 LDAPS(Local Data Assimilation and Prediction System) 모델 자료를 이용하여 IP 발생시의 입체적인 특징을 분석하였다.
3월 1일 12시 레윈존데 자료에서 2∼2.5 km에서 0℃ 이상의 면적(Positive area; PA)이, 그리고 그 아래 0 ℃ 이하의 면적(Negative area; NA)이 존재하였다. 실제로 지상에서 12시∼13시 사이에 얼음싸라기가 관측되었으며, 지상 온도는 9시 6℃에서 15시 0℃로 급감하였다. LDAPS 연직온도 시계열 분석에서 얼음싸라기가 관측되었던 시간인 12시 40분∼13시의 약 2 km고도에 PA가 존재하였고 이로 인한 융해층이 존재하였음을 알 수 있었다. MASC를 이용한 얼음싸라기의 정량 분석에 앞서, MASC 관측 특성에 의해 과소 측정된 얼음싸라기 최대직경을 재분석하였고 약 1mm의 크기 증가가 있었다. 얼음싸라기의 최대직경-낙하속도 분석 결과, 얼음싸라기는 수적 입자와 눈결정 입자 두 가지 성상의 특성을 모두 보였으며 이는 얼음싸라기가 강수에서 강설로 성상이 변하는 과정임을 의미한다.
따라서 대기 열역학적 구조와 눈결정의 정량분석을 통해 얼음싸라기의 발생학적 메커니즘을 이해하고 이를 토대로 얼음싸라기 및 어는비에 대한 추가적인 DB를 구축한다면 도로 살얼음, 비닐하우스 및 가건물 붕괴, 항공기 운항 사고 등의 사회, 경제적 피해 예방에 도움이 될 것이다.
목차
제 1 장. 서론 1제 2 장. 자료 및 연구방법 32.1. 관측 지점 및 자료 32.2. 연구방법 7제 3 장. 연구결과 103.1 2021년 3월 1일 사례분석 103.1.1 종관적 특징 103.1.2 단열선도 분석 133.1.3 레이더 반사도 분석 163.1.4 습구온도 연직 프로파일 분석 183.1.5 국지 수치예보모델 분석 203.2 유사사례 분석 (2018년 3월 15일) 233.3 MASC를 이용한 얼음싸라기의 정량 분석 313.4 대조사례 분석 (2021년 3월 6일) 36제 4 장. 요약 및 결론 42제 5 장. 참고문헌 45영 문 요 약 48
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