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[표지]

제출문

목차

요약문 10

제1장 서론 13

제1절 연구 개발 배경 13

제2절 연구 개발 필요성 14

제2장 저궤도위성 마이크로파 탐측기의 하층대기 온도채널 활용을 위한 전처리 기술 개발 15

제1절 하층대기 온도 채널에 대한 편차보정 기술 개발 15

1. UM-OPS와 KPOP 편향보정 방법 비교 15

2. 편향보정 방법의 KIM 모델 적용 실험 22

제2절 육상 및 극지방에서 구름탐지 효과 상세 분석 28

1. O-B를 이용한 해양 구름탐지 방법 29

2. 산란지수를 이용한 해양 구름탐지 방법 36

3. 육상 구름탐지 방법 46

제3절 편차 보정 및 구름 탐지된 자료에 대한 지면 방출률 실시간 산출 및 평가 48

제4절 전처리기술의 수치예보모델 적용을 통한 분석장 및 예보장 민감도 연구 51

제3장 바람 관측 위성 Aeolus 라이다 센서(ALADIN) 자료의 특성 조사 및 수치예보 활용 기술 연구 60

제1절 바람 관측 위성 ALADIN 자료의 특성 조사 및 수치예보 활용 기술 연구 60

1. Aeolus 위성 ALADIN 센서 조사 60

2. Aeolus/ALADIN 특성 및 산출 정확도 분석 73

제2절 Aeolus 자료와 천리안위성 2A호 대기운동벡터 상호 비교 83

1. ALADIN 바람 자료와 천리안 위성 2A호 대기운동벡터 간 산출 특성 및 활용도 상호비교 83

제4장 천리안위성 2A 호 산출물의 수치예보 활용을 위한 품질관리 기술 개발 89

제1절 천리안위성 2A호 대기운동벡터, 청천복사휘도 품질분석 체계 개발 89

1. 천리안위성 2A호 대기운동벡터 산출물의 품질정보 산출체계 89

2. 천리안위성 2A호 청천복사휘도 산출물의 품질정보 산출체계 142

3. 천리안위성 2A호 구름모의자료 산출물의 품질정보 산출체계 158

4. Himawari-8 구름모의자료 산출물의 품질정보 산출체계 173

5. 평가 결과의 이해를 돕기 위한 기능 추가 188

제2절 수치예보 영향평가를 위한 천리안위성 2A호 대기운동벡터, 청천복사휘도 자료 산출 지원 189

1. 천리안위성 2A호 대기운동벡터 Bufr 자료 산출모듈 189

2. 천리안위성 2A호 청천복사휘도 Bufr 자료 산출모듈 190

제5장 요약 및 결론 191

1. 저궤도위성 마이크로파 탐측기의 하층대기 온도 채널 활용을 위한 전처리 기술 개발 191

2. 저궤도위성 마이크로파 탐측기의 하층대기 온도 채널 활용을 위한 전처리 기술 개발 192

3. 천리안위성 2A호 산출물의 수치예보 활용을 위한 품질관리 기술 개발 192

참고 문헌 195

표목차

표 2.1. 스캔편향 보정 전, 후 O-B 분포 통계 값 17

표 2.2. 스캔 및 대기질량 편향 보정 전, 후 O-B 분포 통계 값 18

표 2.3. ATMS 편향보정 방법의 KIM 모델 적용 실험 설계 22

표 2.4. UM OPS 및 KPOP 시스템의 ATMS 해양 구름탐지 방법. 해당 구름탐지... 29

표 2.5. O-B 구름탐지 방법에 대한 KIM 모델 적용 실험 설계 29

표 2.6. 산란지수 구름탐지 방법에 대한 KIM 모델 적용 실험 설계 36

표 2.7. 육상하층채널 자료동화를 위한 실시간지면방출률 적용 실험 설계 51

표 3.1. Level-2B 61

표 3.2. Aeolus/ALADIN 데이터 산출물 74

표 3.3. Aeolus, 천리안-2A 규격 83

표 3.4. 미 채널과 레일리 채널에서 GK-2A의 품질지수 0.8을 적용한 고도별 차이 85

표 3.5. 미와 레일리 채널에서 GK-2A의 품질지수 0.8을 적용한 고도별 차이 87

그림목차

그림 2.1. UM 및 KIM 모델의 ATMS 관측자료 전처리 시스템 흐름도 19

그림 2.2. 2018년 1월 10일~25일간 자료에 대한 ATMS 스캔위치에 대한 O-B 분포 20

그림 2.3. 채널 별 UM OPS와 KPOP에서 스캔편향보정 계수 계산에... 21

그림 2.4. 대기질량 편향보정계수 차이(KPOP 계수 – Static BC 계수).... 21

그림 2.5. ATMS 전구 FG의 표준편차 변화:(CNTL-EXP)/CNTL 23

그림 2.6. (좌) AMSU-A, (우) MHS 전구 FG의 표준편차 변화: (CNTL-EXP)/CNTL 24

그림 2.7. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열 변화((EXP-CNTL)/CNTL 26

그림 2.8. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-EXP)의 공간 분포로... 27

그림 2.9. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-EXP)의 연직 공간에... 27

그림 2.10. O-B를 이용한 구름탐지 결과(Case: 2018년 1월 13일 04:45 UTC) 30

그림 2.11. ATMS 채널 6번(53.6 GHz) O-B 히스토그램(남위 60°~... 31

그림 2.12. ATMS 전구 FG의 표준편차 변화: (CNTL-testOB)/CNTL 32

그림 2.13. (좌) AMSU-A, (우) MHS 전구 FG의 표준편차 변화: (CNTL-testOB)/CNTL 32

그림 2.14. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열 변화(testOB-CNTL/CNTL) 34

그림 2.15. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-testOB)의 공간 분포로... 35

그림 2.16. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-testOB)의 연직공간에... 35

그림 2.17. 산란지수를 이용한 구름탐지 결과(Case: 2018년 1월 13일 04:45 UTC)... 37

그림 2.18. ATMS 채널 18번(183.3 GHz) O-B 히스토그램 38

그림 2.19. 각 산란지수 방법으로 구름의 영향을 받았다고 판단된 화소의 O-B와 산란지수... 38

그림 2.20. ATMS 온도탐측채널 FG의 표준편차 변화: (CNTL-testSI)/CNTL... 40

그림 2.21. 그림 2.20과 같으며 ATMS 수증기탐측채널 FG의 표준편차 변화 41

그림 2.22. CNTL과 testSI의 산란지수 구름탐지 방법에 따라 구름탐지 결과가 달라지는 화소... 42

그림 2.23. (좌) AMSU-A, (우) MHS 전구 FG의 표준편차 변화: (CNTL-testOB)/CNTL 42

그림 2.24. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열 변화(testSI-CNTL/CNTL) 44

그림 2.25. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-testSI)의 공간... 45

그림 2.26. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-testSI)의 연직공간에... 45

그림 2.27. (좌) 2015년 6월 6일 04:45 UTC COMS 가시영상 47

그림 2.28. (좌) 2015년 6월 6일 4시 45분 UTC에 시간 일치 된 채널 간 방출률 차이의... 48

그림 2.29. 2015년 6월 1일부터 15일까지 자료로 계산된 Diff EMD로 (청색)구름으로 탐지된... 48

그림 2.30. (좌) KIM 모델장으로 계산한 50.3 GHz 실시간 방출률, (우) UM 모델장으로 계산한... 49

그림 2.31. KIM 모델장과 UM 모델장으로 계산한 50.3 GHz 실시간 방출률 차이 분포 50

그림 2.32. (좌) 50.3 GHz 실시간 방출률의 위성천정각에 대한 변동성,... 50

그림 2.33. ATMS 온도탐측채널 FG의 표준편차 변화: (CNTL-EXP1)/CNTL,... 52

그림 2.34. ATMS 수증기탐측채널 FG의 표준편차 변화: (CNTL-EXP1)/CNTL[%], ATMS... 53

그림 2.35. (좌) AMSU-A, (우) MHS 전구 FG의 표준편차 변화: (CNTL-EXP1)/CNTL 54

그림 2.36. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열 변화(EXP1-CNTL/CNTL... 54

그림 2.37. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-EXP1)의 공간 분포로 실험... 55

그림 2.38. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSE 변화(CNTL-EXP1)의 연직공간에... 55

그림 2.39. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열 변화(EXP2-CNTL/CNTL). 전구,... 57

그림 2.40. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 변화(CNTL-EXP2)의 공간 분포로... 58

그림 2.41. KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSE 변화(CNTL-EXP2)의 연직공간에... 58

그림 2.42. 지면방출률에 따른 KIM 분석장의 ECMWF IFS 대비 RMSD 시계열... 59

그림 3.1. ALADIN 관측원리를 나타내는 개념도 62

그림 3.2. ALADIN 센서의 구성 62

그림 3.3. Aeolus/ALADIN 송신기 구성 64

그림 3.4. 얇은 막 에서의 간섭 66

그림 3.5. ALADIN 페브리 페로 간섭계 68

그림 3.6. 광로차를 고려한 여러개의 빛다발의 간섭현상 69

그림 3.7. 355nm 파장에 대한 파장 스펙트럼 69

그림 3.8. 레일리 채널에서의 바람측정 70

그림 3.9. 피조 간섭계의 간섭 71

그림 3.10. 미 채널에서의 바람 측정 71

그림 3.11. wedge angle, 입사각, 반사율에 따른 전송곡선의 반치전폭 73

그림 3.12. Aeolus/ALADIN 자료구성 75

그림 3.13. Aeolus/ALADIN 데이터 그룹 75

그림 3.14. Aeolus/ALADIN 연직 프로파일 76

그림 3.15. (좌) 레일리채널, (우) 미채널 Aeolus/ALADIND과 라디오존데와 비교 77

그림 3.16. (좌) 레일리채널, (우) 미채널 Aeolus/ALADIN과 라디오존데의 고도별 풍속차이 77

그림 3.17. (좌) 레일리채널과 (우) 미채널 Aeolus/ALADIND과 라디오존데 풍속 차이 78

그림 3.18. 150 km 반경 안에 들지 않는 경우, 레일리채널의... 79

그림 3.19. 150km 반경안에 들지 않는 레일리채널 Aeolus/ALADIND 라디오존데 windspeed... 79

그림 3.20. (좌) 레일리채널, (우) 미채널 Aeolus/ALADIND과 드롭존데와 비교 80

그림 3.21. (좌) 레일리채널, (우) 미채널 Aeolus/ALADIN과 라디오존데의 고도별 풍속차이 80

그림 3.22. (좌) 레일리채널과 (우) 미채널 Aeolus/ALADIN와 라디오존데 풍속 차이 81

그림 3.23. 북강릉에서의 (좌) 레일리채널, (우) 미채널 Aeolus/ALADIND과 라디오존데와 비교 81

그림 3.24. 레일리채널과 미채널 Aeolus/ALADIND 윈드프로파일러 비교 82

그림 3.25. 레일리채널과 미채널 Aeolus/ALADIND 윈드프로파일러 차이 82

그림 3.26. Aeolus/ALADIND 자료와 GK-2A 상호비교를 위한 데이터 일치 84

그림 3.27. 미 채널에서 ALADIN과 AMV의 바람 값 비교결과 85

그림 3.28. 레일리 채널에서 ALADIN과 AMV의 바람 값 비교결과 86

그림 3.29. 미 채널에서 ALADIN과 AMV의 바람 값 비교결과 87

그림 3.30. 레일리 채널에서 ALADIN과 AMV의 바람 값 비교결과 88

그림 4.1. 천리안위성 2A호 대기운동벡터 산출물 품질정보 산출체계의 작업 흐름 89

그림 4.2-4.8. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Sonde 자료와의 Statistical Map 산출 예 92

그림 4.9-4.15. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Sonde 자료와의 Density Plot 산출 예 99

그림 4.16-4.22. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Sonde 자료와의 Zonal Plot 산출 예 101

그림 4.23-4.29. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Sonde 자료와의 Time-series 산출 예 107

그림 4.30-4.34. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Himwari-8 대기운동벡터와의 Statistical Map 산출 예 111

그림 4.35-4.39. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Himwari-8 대기운동벡터와의 Density Plot 산출 예 116

그림 4.40-4.44. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Himwari-8 대기운동벡터와의 Zonal Plot 산출 예 118

그림 4.45-4.49. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 Himwari-8 대기운동벡터와의 Time-series 산출 예 122

그림 4.50-4.56. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 UM 모델 분석장과의 Statistical Map 산출 예 126

그림 4.57-4.63. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 UM 모델 분석장과의 Density Plot 산출 예 133

그림 4.64-4.70. 천리안위성 2A호 대기운동벡터와 UM 모델 분석장과의 Zonal Plot 산출 예 135

그림 4.71. 천리안위성 2A호 청천복사휘도 산출물 품질정보 산출체계의 작업 흐름 142

그림 4.72-4.81. 천리안위성 2A호 청천복사휘도와 Himawari-8 청천복사휘도와의 품질정보 산출 예 143

그림 4.82-4.91. 천리안위성 2A호 청천복사휘도와 Himawari-8 청천복사휘도와의 품질정보 산출 예 147

그림 4.92-4.101. 천리안위성 2A호 청천복사휘도와 천리안위성 2A호 청천복사휘도 모의자료와의... 151

그림 4.102-4.111. 천리안위성 2A호 청천복사휘도와 천리안위성 2A호 청천복사휘도 모의자료와의... 154

그림 4.112-4.121. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료와의 품질정보 산출 예 159

그림 4.122-4.131. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료와의 품질정보 산출 예 162

그림 4.132. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 166

그림 4.133. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 166

그림 4.134. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 167

그림 4.135. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 167

그림 4.136-4.145. 천리안위성 2A호 구름모의자료와 천리안위성 2A호 L1B 자료와의 Deinsity Plot... 168

그림 4.146-4.155. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료와의 품질정보 산출 예 174

그림 4.156-4.165. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료와의 품질정보 산출 예 177

그림 4.166. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 181

그림 4.167. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 181

그림 4.168. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 182

그림 4.169. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료의 RGB 영상 산출 예 182

그림 4.170-4.179. Himawari-8 구름모의자료와 Himawari-8 L1B 자료와의 Deinsity Plot 산출 예 183

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수치예보활용을 위한 위성자료 처리기술 개발 = Development of pre-processing technology of satellite data for numerical weather prediction system 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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