본 연구에서는 전구에 걸쳐 나타나는 대기의 일주기 및 반일주기 조석을 최신의 3시간 간격 재분석자료를 이용 하여 분석하였다. 선행연구들과는 달리 조석의 공간구조 및 계절성에 대한 분석이 표면으로부터 성층권에 걸쳐 수행되 었다. 대부분의 층에서 일주기 조석은 중위도 지역에서 강한 반면, 반일주기 조석은 열대 지역에서 지배적으로 나타난 다. 일주기 조석은 각 반구의 겨울철보다 여름철에 그 크기가 강하게 나타나는 강한 계절적 변동성을 보인다. 반면에 반일주기 조석은 계절적 변동성을 보이지 않는다. 반일주기 조석은 연직구조를 거의 가지지 않으나, 일주기 조석은 높 이에 따라 그 크기가 증가하는 뚜렷한 연직구조를 가진다. 특히 열대지역 일주기 조석은 표면과 자유 대류권, 상층 성 층권에서 거의 반대의 위상을 보인다. 그 크기 역시 고도에 따라 비선형적으로 변화하여 수증기, 오존, 중력파 그리고 태양복사에 영향을 받았을 가능성을 시사한다.

Spherical harmonics power spectrum of the geopotential field of Gaussian-bell type on the sphere was investigated using integral formula that is associated with Legendre polynomials. The geopotential field of Gaussian-bell type is defined as a function of sine of angular distance from the bell's center in order to guarantee the continuity on the global domain. Since the integral-formula associated with the Legendre polynomials was represented with infinite series of polynomial, an estimation method was developed to make the procedure computationally efficient while preserving the accuracy. The spherical harmonics power spectrum was shown to vary significantly depending on the scale parameter of the Gaussian bell. Due to the accurate procedure of the new method, the power (degree variance) spanning over orders that were far higher than machine roundoff was well explored. When the scale parameter (or width) of the Gaussian bell is large, the spectrum drops sharply with the total wavenumber. On the other hand, in case of small scale parameter the spectrum tends to be flat, showing very slow decaying with the total wavenumber. The accuracy of the new method was compared with theoretical values for various scale parameters. The new method was found advantageous over discrete numerical methods, such as Gaussian quadrature and Fourier method, in that it can produce the power spectrum with accuracy and computational efficiency for all range of total wavenumber. The results of present study help to determine the allowable maximum scale parameter of the geopotential field when a Gaussian-bell type is adopted as a localized function.