한국지구과학회지 제41권 제1호 (p.1-18)

눈송이의 크기와 질량 관계가 지표 강수 모의에 미치는 영향

The Effects of Mass-size Relationship for Snow on the Simulated Surface Precipitation
키워드 :
Mass-size relationship for snow,WDM6,WSM6,Idealized squall line,Winter precipitation,눈송이의 질량-크기 관계,WDM6 미세구름물리 모수화,WSM6 미세구름물리 모수화,이상화된 스콜선,겨울철 강수

목차

Abstract
요 약
1. 서 론
2. 실험설계
   2.1. 이상화된 이차원 스콜선 사례
   2.2. 한반도 겨울철 강수 사례
   2.3. 민감도 실험
3. 결 과
   3.1. 이상화된 이차원 스콜선 사례
   3.2. 한반도 겨울철 강수 사례
4. 요약 및 결론
References

초록

본 논문은 기상 모델의 미세구름물리 모수화 과정 내의 눈송이의 질량-크기 관계가 지표 강수 모의에 미치는 영향에 대해 연구에 관한 것이다. WDM6와 WSM6 미세구름물리 모수화 방안이 연구를 위해 사용되었다. 실제 관측된 자료를 바탕으로 산출된 Thompson의 눈송이의 질량-크기 관계를 도입하여 WDM6와 WSM6 내의 눈송이의 질량-크기 관계식을 대체하였다. 이상적인 스콜선과 한반도 겨울철 강수 사례에 대해 수정된 WDM6와 WSM6를 사용하여 민감도 실험을 실시하였다. 결과적으로, 대기 하층에서는 싸락눈과 빗방울의 혼합비가 증가하였고 눈송이의 혼합비는 감소하였다. 이러한 혼합비와 지표 강수의 변화는 빗방울과 눈송이의 충돌 및 병합 과정과 싸락눈의 융해 과정에 기인한 것으로 분석되었다.
This study presented the effects of the assumed mass-size relationship for snow on the simulated surface precipitation by using cloud microphysics parameterizations in Weather Research and Forecasting (WRF) model. The selected cloud microphysics parameterizations are WRF Double-Moment 6-class (WDM6) and WRF Single-Moment 6- class (WSM6) in the WRF model. We replaced the mass-size relationship for snow in WDM6 and WSM6 with Thompson’s mass-size relationship retrieved from measurement data. The sensitivity of the modified WDM6 and WSM6 was tested for the idealized 2-dimensional squall line and winter precipitation system over the Korean peninsula, respectively. The modified WDM6 and WSM6 resulted in the increase of graupel/rain mixing ratios and the decrease of snow mixing ratio in the low atmosphere. The changes of hydrometeor mixing ratio and surface precipitation could be due to the collision-coalescence process between raindrops and snow and the graupel melting process.