강원 영동지역 한기 축적과 장벽 바람에 따른 강설의 변동성 분석
Analysis of the variability of Cold-Air Damming and Barrier wind with snowfall in the Yeongdong region of Korea
- 주제(키워드) 도움말 장벽 바람 , 한기 축적 , 프루드수(Fr) , 강설 , 레윈존데
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 도움말 김병곤
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 대기환경과학과
- 세부분야 해당없음
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000011638
- UCI I804:42001-000000011638
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
영동지역은 태백산맥에 의한 지형 효과로 인해 다양한 중규모 기상 현상들이 발생한다. 겨울철에 발생하는 주요 중규모 기상 현상으로는 한기 축적(Cold-Air Damming, CAD)과 장벽 바람(Barrier wind)이 존재하며, 이러한 현상들이 발생하면 강설 변동성을 일으키고, 강설 예보를 어렵게 만들어 사회·경제적인 피해로 이어지기도 한다. 본 연구는 레윈존데 자료의 850hPa 온도가 –10℃ 이하로 유사한 기상조건에서 강설 유입형(Strong Snow, SS)과 강설 억제형(Strong CAD, SC)이 발생한 사례를 선정하였고, 관측자료와 LDAPS 자료를 바탕으로 강설의 차이를 발생시키는 기상학적 원인을 분석하였다. 분석 사례들을 바탕으로 장벽 바람과 한기 축적에 의한 강설의 변동성을 확인할 수 있는 정량적 차이를 분석하고자 SS와 SC 사례의 프루드수(Froude number, Fr)를 계산하였다. SS1과 SS2 사례는 레윈존데 관측 자료에서 2km 내외까지 북풍 내지 북동풍 기류가 강하게 유입되었고, LDAPS 분석장의 연직 단면에서 700m 고도, 15km 수평 범위 내에 해상 부근 0.5∼1K 내외의 뚜렷한 온도 경도를 보이는 돔(dome) 형태가 발생했으나, 북풍에서 북동풍 계열 바람이 내륙까지 유입되어 강설이 발생하였다. 반면에, SC1과 SC2 사례는 강한 역전층이 존재하였고, 하층의 북서풍 기류가 대략 1km까지 높게 발달하면서 북동풍 층보다 두껍게 존재하였다. 또한, LDAPS 분석장의 연직 단면에서 2K 이상의 강한 온도 경도의 한기 축적이 700m 고도와 30km 이상의 수평 범위로 발생하였다. 산맥을 따라 형성된 장벽 바람과 함께 한기 축적이 나타나 구름 수렴 영역이 내륙으로 진입하지 못해 강설 발생이 억제된 것으로 판단된다. 북풍/북동풍 층과 북서풍 층 중에서 어떤 층이 더 두꺼운 지 여부가 강설의 변동성을 구분하는 데 중요한 요소임을 알 수 있었다. SC3 사례(2023년 2월 14일)는 15시부터 24시까지 LDAPS 분석장에서 북서풍 기류를 잘 모의하지 못한 사례로써, 레윈존데, 윈드 프로파일러와 파고 부이 관측자료를 활용하여 분석하였다. 모든 관측장비에서 약 10ms-1의 강한 장벽 바람이 유입되면서 차고 건조한 공기가 북쪽에서 남쪽으로 빠르게 이동하여 눈구름의 내륙 진입을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이후 SS3 사례인 2월 15일에는 북동풍 층이 다시 유입되면서 영동 내륙에 강설이 발생하였다. SS와 SC 사례를 구분하는 Fr 지수는 ES100(강릉 동쪽 동해상 100km 지점), ES50(강릉 동쪽 50km 지점), GN(강릉) 지점에서 각각 0.5, 0.4, 0.2로 나타났다. 본 연구를 통해 Fr 지수 이상의 값이 나오면 SS 사례, 그 미만은 SC 사례로 분류할 수 있었다. 풍상측 Fr를 지수를 활용하여 장벽 바람과 한기 축적 강도에 따라 강설 위치와 강설량에 큰 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 장벽 바람이 형성되는 일반적인 메커니즘과 더불어 이미 산 정상에서 하강하는 한기나 북쪽 개마고원 산맥을 돌아 유입되는 종관 바람 혹은 산맥 정상에서 동해로 향하는 한기 하강풍 등이 장벽 바람에 미치는 영향에 대한 지속적인 관측이 이루어진다면 영동지역의 장벽 바람과 한기 축적이 강설에 미치는 영향을 정량화할 수 있을 것이다.
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목차
표목차
그림목차
국문요약
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 연구자료 및 방법
2.1. 분석 지점 및 자료
2.2. 분석 방법
1) 프루드수(Fr) 계산 방법
2) 사례 분류 및 분석 방법
Ⅲ. 연구결과
3.1. 강설 유입형(SS)과 강설 억제형(SC) 사례 분석
1) SS1, SS2 사례 및 SC1, SC2 사례 분석
2) 2023년 2월 13일∼15일 사례 분석
3.2. 프루드수(Fr)를 통한 강설의 변동성 분석
Ⅳ. 요약 및 결론
Ⅴ. 참고문헌
영문요약
감사의 글
