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발간사
목차
요약 9
Ⅰ. 서론 22
Ⅱ. 지구대기감시 현황 25
2.1. 지구대기감시망 25
2.1.1. 관측소 정보 26
2.1.2. 관측현황 28
2.2. 기후학적 특성 30
Ⅲ. 온실가스 및 반응가스 34
3.1. 온실가스 34
3.1.1. 이산화탄소(CO2) 34
3.1.2. 메탄(CH4) 39
3.1.3. 아산화질소(N2O) 40
3.1.4. 염화불화탄소(CFCs) 41
3.1.5. 육불화황(SF6) 44
3.1.6. 전 지구적인 온실가스 농도 현황 45
3.1.7. 플라스크 샘플링 관측 48
3.2. 반응가스 49
3.2.1. 오존(O3) 49
3.2.2. 일산화탄소(CO) 51
3.2.3. 질소산화물(NOX) 52
3.2.4. 이산화황(SO2) 54
3.3. 산림생태계 탄소와 수증기 농도 55
3.3.1. 탄소와 수증기 관측 시스템 55
3.3.2. 탄소와 수증기 농도 변동 56
Ⅳ. 대기복사 58
4.1. 직달과 산란 일사 58
4.2. 복사수지 60
4.3. 혼탁도 63
Ⅴ. 에어러솔 65
5.1. 에어러솔 광학 특성 65
5.1.1. 에어러솔 광산란계수 65
5.1.2. 에어러솔 광흡수계수 66
5.1.3. 옹스트롬 지수 68
5.1.4. 단 산란 알베도 69
5.1.5. 에어러솔 광학깊이 70
5.1.6. 에어러솔 연직분포 특성 78
5.2. 에어러솔 수농도 및 부피농도 특성 86
5.2.1. 공기역학입자계수기(APS) 관측 86
5.2.2. 전자유도입자계수기(SMPS) 관측 88
5.2.3. 광학입자계수기(OPC) 관측 92
5.3. 에어러솔 질량 농도 92
5.3.1. 포집 방식 92
5.3.2. β-ray 방식 93
5.3.3. 광학 방식 96
5.4. 에어러솔 화학성분 농도 98
5.4.1. 이온 성분 분석 결과 98
5.4.2. 중금속 성분 분석 결과 101
Ⅵ. 오존 및 자외선 102
6.1. 성층권 오존 102
6.1.1. 오존전량 103
6.1.2. 오존 연직분포 109
6.2. 자외선 115
6.2.1. 서울 자외선 복사 및 자외선 지수 115
6.2.2. 기상청 자외선 관측망 119
6.2.3. 홍반 자외선 복사의 변화에 미치는 오존과 에어러솔의 효과 128
6.3. 남극 오존홀의 최근 변화 131
Ⅶ. 강수화학 및 강하분진 133
7.1. 강수화학 133
7.1.1. 2008년 강수 특성 133
7.1.2. 산성도 및 전기전도도 134
7.1.3. 이온성분 분석 139
7.2. 강하분진 143
참고문헌 145
부록 148
안면도 온실가스 월평균 자료(1999~2008년) 148
안면도 반응가스 월평균 자료(2004~2008년) 150
안면도 대기복사 월평균 자료(1999~2008년) 151
안면도 에어러솔 월평균 자료 153
안면도 β-ray PM10 월평균 자료(1999~2008년) 162
포항 오존전량 월평균 자료(1994~2008년) 162
자외선 월평균 자료(1999~2008년) 163
강수화학분석 자료(1997~2008년, 안면도, 울진, 고산, 울릉도) 166
강수화학 국제공동비교 참여 결과 169
안면도 기상 자료(2007~2008년) 169
약어 170
지구대기감시업무 담당자 175
분야별 작성자 176
판권기 177
그림 2.1. 지구대기감시망 25
그림 2.2. 2008년 안면도의 일평균, 최고, 최저기온 32
그림 2.3. 2008년 안면도의 일별 강수량 32
그림 2.4. 2008년 바람장미(40 m 관측탑) 33
그림 3.1. 1999~2008년까지 CO₂ 농도의 일변동 및 계절변동성분을 제외(장기변동성분)한 농도 분포 35
그림 3.2. 1999~2008년까지 CO₂ 농도의 성장률 36
그림 3.3. 1999~2008년까지 월평균 CO₂ 농도 분포 37
그림 3.4. 1999~2008년까지 연평균 CO₂농도 분포 38
그림 3.5. 1999~2008년까지 CO₂ 농도의 계절별 일변화 분포 39
그림 3.6. 1999~2008년까지 월평균 CH₄ 농도와 계절변동성분을 제외한 농도 변동 40
그림 3.7. 1999~2008년까지 월평균 N₂O 농도와 계절변동성분을 제외한 농도 변동 41
그림 3.8. 1999~2008년까지 월평균 CFC-11 농도와 계절변동성분을 제외한 농도 변동 42
그림 3.9. 1999~2008년까지 월평균 CFC-12 농도와 계절변동성분을 제외한 농도 변동 43
그림 3.10. 2008년도 CFC-13의 시간 평균 농도 44
그림 3.11. 2008년도 SF6 시간 평균 농도 45
그림 3.12/그림 3.13. 2008년 대류권 O₃ 일평균 농도 49
그림 3.13/그림 3.14. 2008년 CO 일평균 농도 51
그림 3.14/그림 3.15. 2008년 NOx 일평균 농도 52
그림 3.15/그림 3.16. 서울 지역 이산화질소 전량의 일시계열(2004.3~2008) 53
그림 3.16/그림 3.17. 서울 이산화질소 전량 (a) 월평균 연변화, (b) 연평균의 경년변화 53
그림 3.17/그림 3.18. 2008년 SO₂ 일평균 농도 54
그림 3.18/그림 3.19. 물/탄소 농도 및 플럭스 관측 시스템. 좌측 상단 A는 고속반응 개회로 적외선 기체분석기이다 56
그림 3.19/그림 3.20. 일평균 탄소와 수증기 농도의 연변동 57
그림 4.1. 10년(1999~2008년) 평균과 2008년 직달 및 산란일사량 59
그림 4.2. 10년(1999~2008년) 평균과 2008년 태양 상ㆍ하향 복사 61
그림 4.3. 10년(1999~2008년) 평균과 2008년 월평균 지구 상ㆍ하향 복사 61
그림 4.4. 10년(1999~2008년) 관측 순복사량과 산출 순복사량 비교 63
그림 4.5. 2008년 일평균 혼탁도 64
그림 5.1. 2007~2008년 안면도 에어러솔 광산란 측정기에서 관측된 550 nm 파장에 대한 전체 산란 계수 (σ sp )의 일평균 자료에 대한 월변동 66
그림 5.2. 2007~2008년 안면도에서 에어러솔 광흡수 측정기로부터 산출된 흡수 계수(σ sp) 일평균 자료에 대한 월 변동 67
그림 5.3. 2007~2008년 450, 550, 700nm 파장에 대한 전체 산란 계수로부터 계산된 옹스트롬 지수 (a)의 일평균 자료에 대한 월변동 69
그림 5.4. 2007~2008년 안면도에서 관측된 단 산란 알베도(SSA, w0) 의 일평균에 대한 월변동 70
그림 5.5. 에어러솔 광학두께와 옹스트롬 지수의 일평균 값을 산출하기 위한 흐름도 71
그림 5.6. 2008년 일평균 대기광학두께(500 nm) 71
그림 5.7. 2008년 일평균 옹스트롬 지수 72
그림 5.8. 파장별 일사계 구성 73
그림 5.9. 2008년 일평균 대기광학 두께(500 nm)와 옴스트롬 지수 74
그림 5.10. 2008년 광주지역에서 파장별 일사계로 관측한 각 파장별 에어러솔 광학적 두께와 옴스트롬 지수 75
그림 5.11. 일평균 에어러솔 광학깊이(AOD, 320.1 nm)의 시계열(2004.3~2008.12) 77
그림 5.12. 서울 에어러솔 광학깊이(320.1 nm)의 (a) 월평균 연변화, (b) 연평균 경년변화 78
그림 5.13. 2008년 2월 10일 에어러솔 연직분포의 일변화 80
그림 5.14. 2008년 에어러솔 연직분포의 계절평균 80
그림 5.15. 2008년 3월 2일 황사 발생일의 에어러솔 연직분포 일변화 81
그림 5.16. 2008년 황사사례와 청명사례의 에어러솔 연직분포 81
그림 5.17. 라이다 시스템의 계략도 82
그림 5.18. 황사와 비황사 기간의 비편광도 비교 84
그림 5.19. 2008년 10월 06일 10시부터 7일 8시까지 광주에서 관측된 탄성 산란 파장(355, 532P, 532S, 1064 ㎚)의 에어러솔 고도 분포 85
그림 5.20. 2008년 11월 03일 19시부터 4일 6시까지 광주에서 황사기간 관측된 탄성 산란 파장(355, 532P, 532S, 1064 ㎚)의 에어러솔 고도 분포 85
그림 5.21. 2006~2008년에 APS로 관측된 0.5~20.0 ㎛ 사이 에어러솔의 부피농도(dV/dlogDp)의 월변동 87
그림 5.22. 2006~2008년에 APS로 관측된 0.5~20.0 ㎛ 사이 에어러솔의 부피농도의 장기변동 89
그림 5.23. 2005~2008년 동안 SMPS로 관측된 0.01~0.5 ㎛ 사이 에어러솔의 부피농도(dV/dlogDp)의 월변동 90
그림 5.24. 2005~2008년 동안 관측된 입자생성 사례일의 월별 분포 91
그림 5.25. 2006~2008년에 SMPS로 관측된 0.01~0.5 ㎛ 사이 에어러솔의 부피농도의 장기변동 91
그림 5.26. 요소별 질량 농도 93
그림 5.27. 일최고값과 일평균이 100 ㎍ m-3 이상인 날 수 94
그림 5.28. 2008년 β-ray PM10의 시간평균 94
그림 5.29. 2008년 β-ray PM10의 월별 특성 95
그림 5.30. β-ray PM10의 2008년 월평균 값, 과거 9년 월평균 값과 월아노말리 95
그림 5.31. 풍향별 시간 평균값이 100 ㎍ m-³ 이상의 자료의 수 96
그림 5.32. 2008년 광학 PM10의 시간평균 97
그림 5.33. 2008년 광학 PM10의 월별 특성 97
그림 5.34. 월별 이온 농도 분 99
그림 5.35. 2008년 PM10의 질량농도별 화학성분 분포 100
그림 5.36. PM10 중금속 분석 결과 101
그림 5.37. 월별 PM10 이온 농도 분포 월별 PM2.5 이온 농도 분포 101
그림 6.1. 서울 상공 오존전량의 (a)2008년 연변화 및 (b)장기월평균 연변화(1985~2008년) 103
그림 6.2. 과거 평균 월 오존전량의 참조값(1985~2007년)과 2008년 월평균과의 연변화 비교 105
그림 6.3. 1985년부터 2008년까지 서울 오존전량의 (a)연시계열 및 (b)경년변화 105
그림 6.4. 서울 오존전량의 계절 평균편차의 경년변화 106
그림 6.5. 1994년부터 2008년까지 포항 오존전량의 (a)시계열 및 (b)경년변화 108
그림 6.6. 포항 오존전량의 (a)월평균 연변화 및 (b)계절변동 108
그림 6.7. 서울 오존 연직분포의 (a)월평균 단면도(1986~2008년), (b)장기평균 참조값(1986~2007년)과 2008년 값의 비교 110
그림 6.8. 층별 평균 변화경향의 연직분포 111
그림 6.9. 포항 오존존데 관측에 의한 오존 연직분포의 (a)월평균 연변화(2001~2008년), (b)과거평균값(2001~2007년)과 2008년 값의 비교 112
그림 6.10. 안면도 성층권 오존 연직분포의 월평균 연변화(2002~2008년) 113
그림 6.11. 2008년 안면도 오존라이다와 포항 오존존데의 성층권 오존 연직분포 비교. (a)2월 4일, (b)4월 28일, (c)7월 8일, (d)10월 1일 114
그림 6.12. 전자외선(TUV) 복사량의 일 시계열(2004.3~2008.12) 116
그림 6.13. 홍반 자외선(EUV) 복사량의 일 시계열(2004.3~2008.12) 116
그림 6.14. 전자외선(TUV) 복사량의 (a)월평균 연변화, (b)연평균 경년변화 116
그림 6.15. 홍반 자외선(EUV) 복사량의 (a)월평균 연변화, (b)연평균 경년변화 117
그림 6.16. 서울 일 최대 자외선 지수의 시계열 118
그림 6.17. 서울 월평균 일 최대 자외선 지수의 연변화 119
그림 6.18. 기상청 자외선 관측망 분포 120
그림 6.19. 안면도의 전자외선(TUV)의 (a)월평균 연변화와 (b)시계열 121
그림 6.20. 홍반자외선(EUV) 시계열. (a)안면, (b)강릉, (c)목포, (d)포항, (e)고산 122
그림 6.21. 홍반 자외선(EUV) 월평균 연변화. (a)안면, (b)강릉, (c)목포, (d)포항, (e)고산 123
그림 6.22. 자외선 지수(UVI) 시계열. (a)안면, (b)강릉, (c)목포, (d)포항, (e)고산 125
그림 6.23. 자외선 지수(UVI) 월평균 연변화. (a)안면, (b)강릉, (c)목포, (d)포항, (e)고산 126
그림 6.24. 자외선 관측망의 자외선 지수(UVI) 계급별 발생일(6~9월) 127
그림 6.25. 서울 지역 지표 홍반자외선과 오존전량의 시계열(2004~2008년) 128
그림 6.26. 남극 오존홀의 연 최대 면적 변화경향(자료 : 일본기상청 홈페이지) 131
그림 6.27. (a)1979년과 2008년 10월(NASA 자료로 일본기상청 작성), (b)2008년 남극의 연직 오존분포의 시계열 132
그림 7.1. 2008년 월별 강수량 및 강수 채취율 134
그림 7.2. 연평균 pH 농도 분포 135
그림 7.3. 지역별 pH 발생 빈도 136
그림 7.4. 계절별 강수 산성도(pH) 특성 137
그림 7.5. 계절별 강수 전기전도도(EC) 특성 138
그림 7.6. 2008년 강수시료의 이온 밸런스 140
그림 7.7. 2008년 강수시료의 전기 전도도밸런스 141
그림 7.8. 한반도의 평균 이온 성분 농도 142
그림 7.9. 월별 침적량(2006~2008년) 144
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