가강수량과 구름물량의 시공간적 분포와 특성을 분석하기 위해 청주, 합천, 대관령에서 마이크로웨이브 라디오미터의 관측을 수행하였다. 각 지역에서 관측된 가강수량을 검증하기 위해 고층자료에서 산출된 가강수량과 비교하였으며 그 결과 상관계수가 0.8 이상으로 좋은 상관도를 보인다. 청주, 합천, 대관령 지역의 가강수량의 계절적인 변동과 일변화는 유사하게 나타났으며 일반적으로 1000 LST부터 증가하기 시작하여 1900 LST에 극대 값을 보인다. 반면에 구름물량은 지역적으로 계절적인 차이를 보인다. 이는 평지에 위치한 청주, 소백산맥으로 인한 편서풍 구름 차폐가 발생하기 쉬운 합천, 안개 및 구름이 잦은 대관령(834 m 해발고도) 등 각기 다른 지형 및 지리적 영향에 기인한 것으로 사료된다.

아시아의 동안에 위치한 한반도는 수리적, 지리적 요인에 의해 지역에 따라 강수현상 및 탁월 일기의 다소와 그 계절변화가 크다. 이러한 탁월한 날씨의 특징은 한국의 하계의 강수출현율과 그 순변화에 잘 반영되고 있다. 본 논문은 한국의 78개 관측지점의 하계강수량(1991~2003)의 순별 평균값에 대해 주성분분석법을 응용하여 하계강수량의 순변화형을 추출하고, 그의 공간스케일과 강수량의 다소에 따라 강수지역구분을 한 것이다. 주성분 분석에 의해 추출된 주성분 벡터와 진폭계수(Rs)에 따라 하계 강수량 순변화의 전형적인 특징은 두 개의 순변화형으로 표현되며 그 누적기여율은 64.3%이다. 또한 한국의 하계 강수량의 순변화형은 A~K형까지 9개가 추출되었고, 강수지역은 17개형으로 분류되었다.

한반도 남서해안에 위치한 흑산도 고층관측이 2003년 6월 1일부터 실시되고 있다. 이러한 흑산도 관측자료에 의한 수치예보개선효과를 보기 위하여 광주의 관측자료와 비교 분석하였다. 분석에는 MM5를 기본으로 제작한 호남지방 고밀도 예측시스템을 이용하였다. 먼저 지표면 마찰과 현열플러스의 차이에 의하여 광주와 흑산도의 바람장과 온도장은 다르게 나타났으며, 광주와 흑산도의 자료를 모두 동화시킨 수치예측 바람장과 기상장이 관측과 제일 잘 일치하였다. 강수면에서 비록 강수량은 과소평가를 하고 있으나, 강수시간과 강수구역은 흑산도자료를 포함하여 자료동화를 시킨 경우 관측과 유사하게 나타났다.

이 연구는 일본 중서부 지방에서 1996년 겨울철에 발생한 뇌우의 관측 자료를 분석한 것이다. 관측기간 중 35 회의 뇌우가 발생하였으며 발생된 뇌 방전 수는 4426개였다. 관측된 뇌 방전 수를 뇌 방전 종별로 구분하여 그 발생비율을 구하였고, 뇌 방전의 종류와 기압배치와의 관계도 분석하였다. 그 결과 구름 뇌 방전의 비율은 약 78%이었으며, 양극성 낙뢰가 42.3%로 나타났다. 동계의 낙뢰활동은 미약하나 0∼5시에 가장 강하였다. 또한, 낙뢰는 북서 계절풍이 강한 경우에 활발하게 발생되고 있음을 알 수 있었다. 다중뇌와 다지점 낙뢰의 분석결과 평균 다중도는 1.4이고, 평균 다지점 낙뢰는 1.2로 나타났다.

우리 나라는 현재 표준시로 경도 135 E를 기준으로 하는 I-시간을 사용하고 있으면서 I-시간대역의 서쪽 경계에 위치하고 있어 표준시가 태양시보다 30분 정도 빠르게 운용되고 있다. 우리 나라가 적용하고 있는 이 I-시간이 우리나라의 표준시로 적합한가를 판단하기 위하여 세계 각국의 표준시 사용 현황을 조사 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 현재 세계의 각 국가가 사용하고 있는 표준시를 검토해보면 주요 국가 중 56% 정도는 그 지리적 위치가 태양시와 표준시가 어느 정도 일치하고 있으며(Table 4 참조), 18% 정도는 태양시보다 30분 정도 빠른 표준시를, 그리고 또 21% 정도는 태양시보다 1시간 이상 빠른 표준시를 운용하고 있어서 대체로 태양시보다 빠른 표준시 운용을 긍정적으로 받아들이고 있다. 표준시를 태양시보다 늦게 운용하는 국가는 5% 정도가 있을 뿐이다. 이와 같이 세계 대부분의 나라에서 표준시를 태양시보다 30분∼1시간, 또는 그 이상까지도 앞세워 적용하고 있으면서 그 중에서 또 많은 나라가 서머타임까지를 시행하고 있다는 사실은 태양시에 대해 표준시를 어느 정도 앞세워 생활하는 것은 인간의 생체리듬에 악영향을 미치지 않으면서 오히려 시간 이용을 효율화하는 장점이 있다는 결론을 얻을 수 있다. 이는 한국의 경우에도 적용될 것으로 보아 태양시보다 30분 정도 빠른 현재의 표준시 I-시간이 한국인의 생체리듬에 나쁜 영향을 주지 않으면서, 오히려 하루의 시간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점을 가진 시간환경인 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 이러한 시간환경은 여름철에 일광절약시간제(서머타임제) 시행의 필요성을 완화시켜주는 효과도 있어 표준시를 안정적으로 운용하는 데에도 크게 기여하고 있는 것이다. 또한 이 I-시간은 UTC와 정수 시간차를 유지하면서 안정적으로 운영하려는 세계 각국의 표준시 운영 경향과도 잘 일치한다. 따라서 우리 나라가 태양시에 맞게 H*-시간을 사용해야 한다는 것은 태양시와 비슷한 표준시를 사용한다는 장점은 인정되지만, 그에 못지 않게 UTC와는 비 정수 시간차 시간을 운용하게 되며, 또한 하절기에는 서머타임을 도입해서라도 태양시보다 1시간 빠른 시간을 이용해야 한다는 필요성을 유발하게 된다는 점에서 결코 바람직하지 않다고 생각된다.

복합지형을 지나는 박리흐름(separated flows)들이 와도 이론에 의해 모델링 되었다. 흐름은 비회전성 및 비점성으로 가정하였으며, 선형 시어흐름에 대한 유선함수를 결정하기 위해 새로운 기법이 기술되었다. 지형지물의 형태로는 snow cornice과 backward-facing step을 정의하였으며, 이러한 지형지물의 후미에는 유체의 박리현상과 역류현상(reattachment)이 생긴다. 유체의 박리현상이 지형지물의 가장자리에 발생되게 하기 위해 점 와도를 흐름에 발생시켰고, 지형지물의 가장자리에 있는 뾰족한 부분을 완화하고 최대곡률 부근에서의 섭동운동에 중요한 박리흐름 발생지점의 구속조건을 없애기 위해 conformal mapping을 수정하였다. 와도 발생지점에서 와도를 평형으로부터 이동시키거나, 또는 임의의 섭동을 초기흐름에 가하는 방식으로 섭동을 가하여 비정상흐름을 발생시켰다. 박리지점의 풍상측에서 연속적으로 방출되고, 또한 bubble의 이차순환에 의해 변형된 물질의 궤적들이 수치적으로 적분되었으며, 시간에 대한 농도누적이 역류지점의 풍하측 고정된 지점에서 계산되었다. 본 연구에 사용된 모델은 방출물질의 확산형태와 간헐성을 제대로 다룰 수 있음을 알 수 있으며, 이산적인 방법에 의한 다중-와도모델 및 수치모델의 결과들과도 일치한다. 본 연구에 의하면, 박리 및 역류현상이 있는 유체의 흐름 속에 순환하는 bubble들의 비정상상태(unsteadiness)는 풍하측에서 대규모의 고농도 누적을 일으키는 주요 원인이다.

An attempt is made to analyse characteristic features of heavy rainfalls which occur at the metropolitan area of the Korean peninsular the on- and off- Changma season. For this, two representative heavy rainfall episodes are selected; one is the on-Changma season wherein a torrential rain episode happened at Goyang city on 12 July 2006, and the other is the off-Changma season, a heavy rainfall event in Seoul on 21 September 2006. Both recorded considerable amounts of precipitation, over 250mm in a half-day, which greatly exceeded the amount expected by numerical prediction models at those times, and caused great damage to property and life in the affected area. Similarities in the characteristics of both episodes were shown by; the location of upper-level jet streak and divergence fields of the upper wind over heavy rainfall areas, significantly high equivalent potential temperatures in the low atmospheric layer due to the entrainment of hot and humid air by the low-level jet, and the existence of very dry air and cold air pool in the middle layer of the atmosphere at the peak time of the rainfall events. Among them, differences in dynamic features of the low-level jet and the position of rainfall area along the low-level jet are remarkable.

기상청 내외의 기상·기후 및 기후변화의 R&D와 관련된 사회경제적 변화와 새로운 요구들에 대하여 개개 기관들의 근원적 임무들에 대한 역할들이 조사되었다. 선진국 기관들과 국제기구들의 서비스 내에서 R&D 프로젝트들의 현황과 미래 경향들이 역시 조사되었다. 그러한 전망과 변화들에 근거하여 기상청 비전과 정책과 연관된 R&D 관리와 운영의 미래 개발에 대한 방향들이 유도되었다. 첫째, 소프트웨어나 시스템의 개발, 개선 및 창출하기 위한 현업용 R&D 자금을 가진 내부 기상청 기금과, 국립기상연구소에서 얘기하는 기상청 현업과 정부기관의 대형 프로젝트를 위한 시스템이나 소프트웨어의 지원을 위한 기금, 그리고 나머지는 기상과 기후/기후변화에 대해 기본과학기술을 연구하는 기상지진연구사업단(CATER), 기후과학연구관리단(RACS) 등과 같은 순수 R&D 기금에 대한 기상청 내부의 수행구조를 분석하는 것이다. 둘째, 연구결과와 달성에 대해 최대화하기 위한 R&D 프로젝트 추적 시스템적인 개선의 연구 개선들과 전략을 분해하는 것으로, 평가지수의 다른 가중가치와 방법을 추가하는 것과 같은 시스템적인 개정에 대한 두가지 방법이 있다. 나머지는 여러 분야들에서 도래된 미래 계획에 대한 핵심기술 전략을 개발하는 것이다. R&D에 대한 기상청 투자 전략들을 이끌어갈 새로운 매트릭스들에 대한 이해의 중요성은 첨단기술에 대해 한국의 국가 및 국제 경쟁력을 더욱 효과적으로 강화하기 위해 고려되어야 한다.

The formation and development conditions of the cloud streets over the yellow sea by the Cold Surge of Siberian Anticyclone Expansion which produce the heavy snowfall events over the southwestern coast, Honam District of the Korean peninsula, has been investigated through analyses of the three dimensional snow cloud structures by using the CAPPI, RHI, VAD and VVP data of X-band Radar at Muan Weather Observatory and S-band Radar at Jindo Weather Station. The data to be used are obtained from January 04, 2003, when heavy snow storm hits on Gwangju and Honam District. The PPI Radar images show that the cloud bands distribute in perpendicular to the expansion direction of the high pressure and that the radius of cloud cells is about 5∼8km with 20∼30dBz and distance between each cell is about 10km. And but the vertical Radar images show that the cloud street is a small scale convective type cloud within height of about 3km where a stable layer exists. From the VVP images, the time period of the high pressure expansion, the moving direction and development stages of the system are delineated. Finally, the vertical distribution of wind direction is fairly constants, while the wind speed sheer increases with altitude to 3km.

The heavy snowfall event over the eastern part of Seoul, Korea on Mar. 04, 2008 has been abruptly occurred after the frontal system with the heavy snowfall event had been past over the Korean peninsula on Mar. 03, 2008. Therefore, this heavy snowfall event couldn't be predicted well by any means of theoretical knowledges and models. After the cold front passed by, the cold air mass was flown over the peninsula immediately and became clear expectedly except the eastern part and southwestern part of peninsula with some large amount of snowfall. Even though the wide and intense massive cold anticyclone was expanded and enhanced by the lowest tropospheric baroclinicity over the Yellow Sea, but the intrusion and eastward movement of cold air to Seoul was too slow than normally predicted. Using the data of numerical model, satellite and radar images, three dimensional analysis products(KLAPS : Korea Local Analysis and Prediction System) of the environmental conditions of this event such as temperature, equivalent potential temperature, wind, vertical circulation, divergence, moisture flux divergence and relative vorticity could be analyzed precisely. Through the analysis of this event, the formation and westward advection of lower cyclonic circulation with continuously horizontal movement of air into the eastern part of Seoul by the analyses of KLAPS fields have been affected by occurring the heavy snowfall event. As the predictability of abrupt snowfall event was very hard and dependent on not only the synoptic atmospheric circulation but also for mesoscale atmospheric circulation, the forecaster can be predicted well this event which may be occurred and developed within the very short time period using sequential satellite images and KLAPS products.

The feasibility of the automation of upper-air sounding is examined by using recent 3-year(2002~2004) observation data from Autosonde at Haenam, Korea. The Autosonde has been successfully operated since 2002 in order to produce an intensive observation data at high-impact weather events for research purpose. It is found from the analysis of recent 3 years' operation data of the system that the system could be capable of making a stable observation when strong wind greater than 20 m/s was recorded under the influence of typhoons Rusa in 2002 and Maemi in 2003. It might be concluded that there is some possibility in automating upper-air sounding for operational purpose through the reduction of operator's payment and operating cost for upper-air sounding.

Heavy snowfall was occurred over the south-western part of the Korean Peninsula called as Honam Districts, on two days from 21 December 2005. The development mechanism of snowfall and its characteristics were analysed using observation and numerical data provided by Korea Meteorological Administration. In comparison with other years Arctic air mass developed and maintained during all December 2005 due to active planetary waves with three branches. And jet streams at lower and higher levels make easy development of snow convection cells. Especially thermal low induced by mesoscale heat and dynamic sources, also help the developments of convection cells in strong ascension. The understanding the relation between synoptic and mesoscale circumstance, therefore, is also important to predict the heavy snowfall and to prevent the disaster.

The formation mechanism of the snow cells of the Yellow Sea associated with snowfall over the southwestern part of Korea on 4 February, 2004 has been investigated using special upper-air sounding and radar data obtained for the KEOP (Korea Enhanced Observing Period) Intensive Observing Period (IOP). Results show that the types of snow cells for the selected period are classified into L(Longitudinal)-mode, Low-level convergence, and T(Transverse)-mode with their evolution from L-mode to T-mode. In particular, the existence of low-level warm and humid layer associated with temporally southwesterly inflow for about 4 hours provides a favorable condition in forming the T-mode snow cells. The vertical depth of the T-mode snow cells is deeper than that of L-mode ones due to the southeastward penetration of cold and dry air into relatively warm and humid air. In addition, it is found that wind shear vector between 1000 hPa and 600 hPa is one of the factors which control the orientation of snow cells in formation embedded into the snowbands for the both modes.

Orographic effect is one of the important factors to induce Local circulations and to make atmospheric turbulence, so it is necessary to use the exact topographic data for prediction of local circulations. In order to clarify the sensitivity of the spatial resolution of topography data, numerical simulations using several topography data with different spatial resolution are carried out under stable and unstable synoptic conditions. The results are as follows: 1) Influence of topographic data resolution on local circulation tends to be stronger at simulation with fine grid than that with coarse grid. 2) The hight of mountains in numerical model become more reasonable with high resolution topographic data, so the orographic effect is also emphasized and clarified when the topographic data resolution is higher. 2) The higher the topographic resolution is, the stronger the mountain effect is. When used topographic data resolution become fine, topography in numerical model becomes closer to real topography. 3) The topographic effect tends to be stronger when atmospheric stability is strong stable. 4) Although spatial resolution of topographic data is not fundamental factor for dramatic improvement of weather prediction accuracy, some influence on small scale circulation can be recognized, especially in fluid dynamic simulation.

The purpose of this research is development of radar data assimilation observed at Jindo S-band radar. The accurate observational data assimilation system is one of the important factors to meteorological numerical prediction of the region scale. Diagnostic analysis system LAPS(Local Analysis and Prediction System) developed by US FSL(Forecast Systems Laboratory) is adopted assimilation system of the Honam district forecasting system. The LAPS system was adjusted in calculation environment in the Honam district. And the improvement in the predictability by the application of the LAPS system was confirmed by the experiment applied to Honam district local severe rain case of generating 22 July 2003. The results are as follows: 1) Precipitation amounts of Gwangju is strong associated with the strong in lower level from analysis of aerological data. This indicated the circulation field especially, 850 hPa layer, acts important role to precipitation in Homan area. 2) Wind in coastal area tends to be stronger than inland area and radar data show the strong wind in conversions zone around front. 3) Radar data assimilation make the precipitation area be extended and maximum amount of precipitation be smaller. 4) In respect to contribution rate of different height wind field on precipitation variation, radar data assimilation of upper level is smaller than that of lower level.

최근 정확한 대기오염 및 황사이동예보를 위하여, 대기역학모형과 확산모형의 결합을 통한 수치실험이 실시되고 있다. 본 연구에서는 3차원 대기역학모형( RAMS)과, 확산모형(PDAS)에 사용되는 기상장의 시간분해능이 대기확산장에 미치는 영향을 조사하였다. 그리고 여러 가지 시간분해능의 기상자료를 확산모형에 적용하여 황사입자의 분포 특성과 차이를 수치실험을 통하여 비교분석하였다. 수치실험 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) RAMS에 의한 바람장 예측결과, 지면과 상층의 바람장이 동조될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 상하층의 바람장이 동조되지 않을 경우 황사의 예측은 황사의 상승고도예측과 밀접하게 관련된다. 2) 황사의 연직분포에서 초기에는 상층의 황사가 먼저 이동을 하게 되며, 시간이 지남에 따라 하층의 황사도 이동을 시작한다. 본 연구에서는 최고 고도 3.9km 까지 도달한다. 3) 수치실험에서 초기(24시)의 경우, 시간해상도에 따른 확산의 차이는 크지 않다. 그러나 시간이 경과함에 따라 입자확산분포의 차이가 크게 나타난다. 4) 3시간 이하의 높은 시간해상도의 경우, 입자분포의 차이가 크지 않다. 그러나 6시간보다 간격이 큰 자료를 이용할 경우, 황사입자분포의 양적측면에서 큰 차이를 나타내며, 밀도 분포의 차이에 일정한 경향성을 가진다 5) 입력 바람장의 시간분해능이 작은 경우 즉 입력시간 간격이 큰 경우, 황사입자는 지역의 주풍성분(동아시아의 경우 편서풍)을 따라 분포한다. 그러나 시간분해능이 큰 경우, 중규모적인 기상현상을 잘 재현되며, 여기에 의하여 주풍의 직각성분인 남북성분의 효과가 크게 나타난다. 이상의 결과에서 확산모형의 입력자료로 사용되어지는 바람장은 보고자하는 기상현상을 잘 표현할 수 있는 시간분해능 내의 자료를 이용하여야하며, 이를 무시할 경우 입자의 농도예측에 많은 오차를 발생시킬 수 있다. 그러므로 확산예보에 앞서 시간분해능에 관한 검증이 필요하다고 판단된다.

The analyzed results of observed precipitation and its pH in Kwangju for 262 days from Jan. 1, 1991 to Dec. 31, 1995 are as follows. The annual mean pH was 5.7, and the monthly mean pH values of January-May and November were less than 5.6 in Kwangju. The ratio of acid rain for these periods was about 48.1 %, almost half that of the total observed days. In March, the pH was 5.4 and the ratio of acid precipitation was 69%, an especially serious situation. In the spring, the pH value was 5.5 thus weak acidic. The pH of precipitation tended to decrease with greater precipitation. The relation between persistent time and pH of precipitation is variable, but if the persistent time is long, the pH is constant and low. It is fortunate that there is an increasing trend of pH in interannual variation, but it is thought important that the amplitude of variation of pH in 1995 was high and the pH value was 4.1 in October and November. Because heavy and persistent precipitation effects the accumulation of acidity, more concern about acid rain is needed.