지형과 지표효과를 고려한 나로 우주센터의 국지규모 바람장 수치모의

Numerical Simulations of Local Wind Field at the Naro Space Center by MUKLIMO with Terrain and Surface Effects

  • 윤지원 (경북대학교 천문대기과학과) ;
  • 민경덕 (경북대학교 천문대기과학과)
  • Yoon, Ji-Won (Department of Astronomy and Atmospheric Sciences, Kyungpook National University) ;
  • Min, Kyung-Duk (Department of Astronomy and Atmospheric Sciences, Kyungpook National University)
  • 발행 : 2004.12.31

초록

복잡한 산악지형과 숲이 있는 나로 우주센터의 미규모 바람장을 MUKLIMO를 사용하여 모의하였다. 지형과 나무가 있을 때 모델의 민감도를 실험하기 위하여 각종 초기조건하에 수치모의를 수행하였다. 실험결과 나무는 평지 위에 서는 큰 영향을 미치나 언덕지형에서는 큰 영향을 미치지 못함을 알았다. 이러한 실험결과를 이용하여 나로 우주센터의 10m 상공에서의 미규모 바람장과 또, 발사장의 건설전후의 바람장도 모의하였다. 본 연구결과 MUKLIMO는 복접한 지형에서도 바람장의 수치모의가 가능하며 매우 유용함을 알았고 우주센터에서의 바람의 특성이 규명되었다.

Microscale wind fields were simulated by MUKLIMO at the Naro Space Center, where complicated mountainous terrain and trees exist. In order to test the model's sensitivity with the effects of terrain and trees, experimental simulations were conducted under the various initial conditions. The experiments showed that the effects of trees were more significant on flat surfaces than on mountain cliffs. Based on the results, an actual 10 m level microscale wind field was simulated at the Naro Space Center, which has complicated mountainous terrain. Simulations of wind fields before and after the construction of the launching site were also conducted. It was found that MUKLIMO was of the mesoscale wind fields at the Naro Space Center.

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참고문헌

  1. 기상연구소, 1994, 바람 측정시 장애물의 영향에 관한 연구 (I), 기상연구소, MR94I-007. 116 p
  2. 기상연구소, 1995, 바람 측정시 장애물의 영향에 관한 연구 (II), 기상연구소, MR 95H0-07. 65 p
  3. 김병곤, 1993, 지상 관측자료를 이용한 3차원 바람장의 추정, 서울대학교 대학원 석사학위논문. 64 p
  4. 김상윤, 민경덕, 2001, 지형과 지표특성이 여름철 대구지역의 국지순환과 기온변화에 미치는 영향. 한국기상학회지, 37 (5), 487-512
  5. 민경덕, 김정우, 박순웅, 이동규, 조희구, 2002, 대기과학의 연구동향과 전망. 한국학술단체연합회, 316-448
  6. 민경덕, 김상윤, 윤지원, 장상금, 2003, 우주센터 사업부지내 기상장 수치모의. 과학기술부 보고서, 136 p
  7. 박영연, 이태영, 1990, 서울에서의 겨울철 바람장에 관한 수치적 연구. 한국기상학회지, 26 (4), 247-262
  8. 부경온, 전영신, 오성남, 2000, 여의도 지역의 바람장 수치 실험. 한국기상학회지, 36 (3), 327-336
  9. 안광득, 2002, 미세규모 기후모델을 이용한 대구 종합운동장 주변의 국지순환 모의. 경북대학교 대학원 석사학위논문, 63 p
  10. 안광득, 이용희, 조천호, 민경덕, 2003, 미세규모 기후모델을 이용한 2002 월드컵 경기장 주변의 국지순환 모의. 한국기상학회지, 39 (5), 587-605
  11. 이승우, 이동규, 1998, 수도권 지역에서 지표 및 지형 효과에 따른 국지규모 대기 순환의 수치실험. 한국기상학회지, 34 (1), 1-19
  12. 임영권, 오성남, 윤원태, 전영신, 2000, 서울지역의 지형 및 토지 이용도에 따른 3차원 바람장 산출에 관한 연구. 한국기상학회지, 36 (2), 229-244
  13. 임은하, 한종일, 엄원근, 1996, 유입류의 시어와 외관비가 빌딩 주위 바람장에 미치는 영향에 관한 3차원 수치실험. 한국기상학회지, 32 (2), 303-313
  14. 임종환, 신준환, 김광택, 천정화, 오정수, 2003, 광릉활엽수 천엽림의 산림식생구조, 입자환경 및 탄소저장량. 한국농림기상학회지, 5 (2), 101-109
  15. Baik, J. J. and J. J., Kim, 1999, A Numerical Study of Flow and Pollutant Dispersion Characteristics in Urban Street Canyons. Journal of Applied Meteorology, 38 (11), 1576-1589 https://doi.org/10.1175/1520-0450(1999)038<1576:ANSOFA>2.0.CO;2
  16. Baik, J. J., Park, R. S., Chun, H. Y., and Kim, J. J., 2000, A Laboratory Model of Urban Street-Canyon Flows. Journal of Applied Meteorology, 39 (9), 1592-1600 https://doi.org/10.1175/1520-0450(2000)039<1592:ALMOUS>2.0.CO;2
  17. Blackadar, A. K., 1962, The veritcal distribution of wind and turbulent exchange in a neutral atmosphere. Journal of Geophysical Research., 67, 3095-3102 https://doi.org/10.1029/JZ067i008p03095
  18. Eagleson, P. S., 1978, Climate, soil and vegetation: introduction to water balance dynamics. Water Resources Research, 14, 705-712 https://doi.org/10.1029/WR014i005p00705
  19. Hjelmfelt R, 1982, Numerical simulation of the effects of St. Louis on mesoscale boundary-Layer airflow and vertical air motion: Simulations of urban vs non-urban effects. Journal of Applied Meteorology, 21 (9), 1239-1257 https://doi.org/10.1175/1520-0450(1982)021<1239:NSOTEO>2.0.CO;2
  20. Kingwell, J., J. Shimitzu, K. Narita, H. Kawabata, and I. Shimidzu, 1991, Weather Factors Affecting Rocket Operations: A review and Case History. Bulletin of the American Meteorological Society, 72 (6), 778-793 https://doi.org/10.1175/1520-0477(1991)072<0778:WFAROA>2.0.CO;2
  21. Ross, D. G., I. N. Smith, P. C. Manins and D. G. Fox, 1988, Diagnostic wind field modeling for complex terrain: model development and testing. Journal of Applied Meteorology, 27, 785-796 https://doi.org/10.1175/1520-0450(1988)027<0785:DWFMFC>2.0.CO;2
  22. Segal, M., R. Avissar, M. C. McCumber, R. A. Pielke, 1988, Evaluation of vegetation effects on the generation and modification of mesoscale circulations. Journal of the Atmospheric Sciences, 45, 2268-2292 https://doi.org/10.1175/1520-0469(1988)045<2268:EOVEOT>2.0.CO;2
  23. Sherman, C. A., 1978, A mass-consistent model for wind fields over complex terrain. Journal of Applied Meteorology. 17, 312-319 https://doi.org/10.1175/1520-0450(1978)017<0312:AMCMFW>2.0.CO;2
  24. Sievers, U., and W. G. Zdunkowski, 1986, A microscale urban climate model. Beitr ge zur Physik der Atmosphre, 69 (1), 13-40
  25. Sievers, U., 1995, Verallgemeinerung der Stromfunktion-smerhode. Meteorologische Zeitscbrift NF 4, 3-15
  26. Stull, R B., 1988, An introduction to boundary layer meteorology. Kluwer Academic Publishers, 666 p
  27. Wu, S. S., 1965, A study of heat transfer coefficient in the lowest 400 meters of the atmosphere. Journal of Geophysical Research, 70, 1801-1807 https://doi.org/10.1029/JZ070i008p01801