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마이크로파 위성관측에서 계산된 대기의 운동

Title
마이크로파 위성관측에서 계산된 대기의 운동
Other Titles
Atomspheric Motion Derived from Microwave Satellite Observation
Authors
劉惠英
Issue Date
1996
Department/Major
교육대학원 지구과학교육전공
Keywords
마이크로파위성관측계산대기운동
Publisher
이화여자대학교 교육대학원
Degree
Master
Abstract
기상위성에 탑재된 복사계, Microwave Sounding Unit(MSU)로 추정된 밝기 온도 상관계수 자료로부터 대기에서의 월평균 대규모 연직운동 및 수적활동에 대한 정보를 30°N∼30°S의 열대해양에 대하여 유도하고자 하였다. 1979년 1월부더 1984년 12월까지의 6년 기간의 위성자료에서 얻은 변수(상관계수)를 Goddard Laboratory for Atmosphere (GLA) 및 European Center for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF)의 두개의 대순환 모델(GCM)의 연직 P-속도(vertical p-velocity: ω)결과들과 비교함으로써 연직운동을 나타내는 경험식을 얻었다. 위성자료의 상관계수값을 대순환 모델의 ω값과 관련시키기 위하여, 복사전달모델을 사용하여 각각 50.3 GHz(Ch1)와 53.74 GHz(Ch2)의 MSU 밝기온도들에 대한 수적활동의 영향을 조사하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 열대해양에서 수적활동에 의한 마이크로파의 소산은 Ch1에서의 밝기온도를 증가시키는 반면에, Ch2에서는 감소하게 함으로써 강수와 구름대가 증가할 때 두 채널의 밝기온도들 사이에는 음의 상관이 나타난다. 이와 같이 열대해양에서 Ch1과 Ch2의 밝기온도들로부터 추정할 수 있는 수적현상의 발달이 연직속도와 관련이 있다고 가정하고 대순환모델의 결과를 회귀식 상수 결정을 위한 초기간으로 이용함으로써 ω예 대한 경험식을 얻었다. 연평균 및 계절별 위성관측 상관계수값과 GCM ω값들은 열대수렴대와 남태평양수렴대의 위치와 세기에 있어서 대체로 일치하나(상관계수 r=0.72-0.85), 그 불일치는 열대대서양에서 크게 나타났다. 본 연구결과는 GCM의 개선 및 종관 관측자료가 부족한 지역에 대한 기후연구에 도움을 줄 수 있다.;The informations of the monthly mean vertical p-velocity(o) and hydrometeor(i,e., clouds and rain) activity over the tropical oceans (30˚ N- 30˚ S ) are derived from the correlation coefficients, computed from the brightness temperatures of the Microwave Sounding Unit (MSU) flown on NOAA satellites. The empirical formula which estimates the vertical velocity has been constrnxcted by compaxing outputs from the general circulation model (GCM) of either Goddard Laboratory for Atmosphere (GLA) or European Center for Medium Range Weather Forecasts {ECMWF) with 6 years oE microwave observations. In order to relate the correlation coefficients with the o of the GCMs, a radiative transfer model is utilized to simulate the observations of the MSU Channel 1 (Chl) at 50.3 GHz and Channel 2 (Ch2) at 53.74 GHz. From theoretical simulations. we infer that the extinction due to hydrometeors in Chl causes an increase in brightness temperature, while that in Ch2 causes a decrease, leading to the negative correlation between Chl temperatures over the tropical oceans. This negative correlation due scattering by the hydrometeors on the top of convective clouds is assumed to be associated with rising motions in the tropics. Based on the assumption, the o-formula has been derived by using the γ outputs of GCMs as an initial data which determine the constants in the regression equation. The correlation coefficients generally agree with γ of the GCMs in the distribution and magnitude of the Intertropical Convergence Zone and the South Pacific Convergence Zone showing the correlation of 0.72∼0.85. However, the discrepancy between two results is large in the tropical Atlantic ocean. The study of atmospheric motion with satellite data can be useful for the improvement of the GCM and for the climate study over the regions in lack of synoptic observations.
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