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전구에 대한 TOMS 오존전량과 반사율의 경년 변화 : 위성관측 밝기온도와의 상관

전구에 대한 TOMS 오존전량과 반사율의 경년 변화 : 위성관측 밝기온도와의 상관
Issue Date
교육대학원 지구과학교육전공
이화여자대학교 교육대학원
전구에 대한 오존전량과 반사율의 경년 변화를 조사하기 위하여 1979-1992년 기간의 Nimbus-7/TOMS 자료의 월평균과 그 아노말리 값을 사용하였다. 여기서 오존의 정년 변화와 비교하기 위하여 위성관측 MSU(Microwave Sounding Unit) 채널4(하부성층권) 밝기온도와 두 개의 대기대순환 모델(National Centers for Environmental Prediction, NCEP; Goddard Earth Observing System, GEOS) 재분석 온도의 증감정향을 분석하였다. 또한 반사율의 경년 변화와 비교하기 위하여는 MSU 채널l(하부 대류권) 밝기온도의 증감경향을 조사하였다. 오존전량은 뚜렷한 계절 변화와 함께 전구적으로 감소 경향(-6.3 DU/decade), 그리고 옐니뇨보다는 화산폭발이 있었던 기간에 더 뚜렷한 변동을 보였다. 오존전량과 위성관측 및 모델 재분석의 하부 성층권 온도는 1980-1992년 기간의 경년 변화에 있어서 서로 양의 상관(0.2-0.7)을 보였으며, 이는 기존의 모델 연구결과(Hansen et al., 1995)와 일치 하였다. 반사율은 같은 기간에 전구적으로 다소 증가 경향(0.20%/decade)을 보였으며 1982-1983년, 1991-1992년의 옐니뇨의 특징을 잘 반영하였다. 열대 지역에서의 반사율 변동은 양반구의 고위도에 비하여 작게 나타났으며, 이는 아열대 고합대 및 열대용승 지역에서 침강으로 인하여 구름이 소산되거나 하층운의 발달로 인하여 낮은 반사율과 함께 그 변동도 작기 때문인 것으로 추정되었다. 전구에 대한 반사율과 하부 대류권 온도는 경년 변화에 있어서 서로 음의 상관(-0.9)을 보였으나, 대류활동이 활발한 열대해양에서는 낮은 양의 상관(0.2)을 보였다. 이러한 양의 상관은 구름 및 강수의 증가에 따라 채널1 밝기온도를 증가하게 하는 마이크로파 방출율의 효과를 반영하였다. 오존과 하부 성층권 온도 사이에, 그리고 반사율과 하부 대류권 온도 사이에 유의적인 장관은 오존 및 반사율의 위성관측 자료가 기후변동에서의 피아드백 작용을 이해하는데에 유용하게 사용될 수 있음을 제시한다. ; In order to investigate interannual variation of total ozone and reflectivity over the globe, Nimbus-7/TOMS data have been used on the monthly mean and its anomaly for the period of 1979-92. This study investigated MSU(Microwave Sounding Unit) channel 4(Ch4; lower-stratosphere) brightness temperature data and two model reanalyses of NCEP and GEOS to compare the ozone variation with atmospheric thermal condition. The MSU channel 1(Chl; lower-troposphere) brightness temperature was also used to compare with the reflectivity. The ozone showed strong annual cycle with downward trend(-6.3 DU/decade) over the globe, and more distinct response to volcanic eruption than El Nin~o. The trends between total ozone and MSU channel 4 observation, and between the ozone and model reanalyses of lower stratosphere temperature showed positive correlation(0.2-0.7) during the period of 1980-92. These results are consistent with previous model study of Hansen et al. (1995). Reflectivity interannually increased by 0.20%/decade over the globe during the period and reflected El Nin~o(1982-83, 1991-92) well. Its variability in tropics is smaller than in higher latitudes. This is inferred to be cloud suppression over the subtropical high pressure and tropical upwelling regions together with the development of low cloud. Reflectivity correlates to the Chl temperature negatively(-0.9) with each other over the globe, but positively(0.2) over tropical ocean. The positive value over the ocean is due to the effect of microwave emissivity which increases Chl temperature with enhanced hydrometeor activity. Significant correlations between total ozone and the Ch4 temperature, and between reflectivity and the Chl suggest that the TOMS data used valuably to better understand climate change.
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