한국지구과학회지 (Journal of the Korean earth science society)

  • 제25권6호
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  • Pages.474-483
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  • 2004
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  • 1225-6692(pISSN)
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  • 2287-4518(eISSN)
한국지구과학회 (The Korean Earth Science Society)
권호 표지

강릉과 원주지역의 야간 오존 변화에 대한 분석

The Analysis of the Nocturnal Ozone Variations over Kangreung and Wonju

  • 김현숙 (이화여자대학교 과학교육과) ;
  • 이현진 (부산대학교 대기환경학과) ;
  • 김재환 (부산대학교 대기환경학과)
  • Kim, Hyun-Sook (Department of Earth Science Education, Ewha Womans University) ;
  • Lee, Hyun-Jin (Department of Atmospheric Science, Pusan National University) ;
  • Kim, Jae-Hwan (Department of Atmospheric Science, Pusan National University)
  • 발행 : 2004.08.30
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초록

이 논문은 강릉과 원주지방의 오존의 일변화의 특성을 분석하였다. 원주지방의 오존의 일변화는 대도시 지역에서 관측되어지는 오후에 최대치, 일출부근에 최소치를 보여주고 있다. 그러나 강릉지방의 일변화에서는 오후에 최대치를 보여주나 새벽 3시경이 2차 극값이 관측되어졌다. 3차 극값의 경우 오후 최대 값보다 높은 값이 종종 관측되어졌다. 이와 같은 새벽에 발생하는 오존 상승은 일년 내내 관측되어졌으나 그 양과 범위에서 봄철이 가장 뚜렷하였다. 이와 같은 새벽 오존 상승에 대한 원인을 알아보기 위하여 기상인자와 오존의 상관관계와, HYSPLIT모델을 이용하여 공기의 기원을 조사하였다. 새벽 오존 농도 상승이 나타나는 날은 바람이 강하고 온도가 상대적으로 높은 날이었다. 새벽오존 농도 상승이 일어날 때 모델을 이용한 공기의 기원을 분석해본 결과 서풍이 불면서 하강운동이 동반한 경우였다. 이러한 분석결과는 편서풍이 강하게 부는 봄철에 대도시가 밀접한 강릉의 서쪽 지역에서 이동되어온 오존의 영향에 의한 것으로 사료되어진다. 이런 경우 밤에도 바람이 강하게 불어 강력한 혼합현상에 의해 오존이 풍부한 대기 상층의공기가 하부로 유입되면서 지표 부근 오존의 양이 증가한 것으로 보인다.

This paper analyzed the characteristics of daily ozone variations over Kangreung and Wonju. It was found that the diurnal cycle of ozone over Wonju has a primary ozone peak in the afternoon and a minimum around sunrise, which is a typical diurnal ozone cycle observable in the urban area. However, the cycle over Kangreung shows a primary peak in the afternoon and secondary peak around 3 a.m. The amounts of ozone in the secondary peak is occasionally higher than that in the primary peak. This nocturnal ozone peak is frequently observed year-round, and the highest frequency and extent are observed in spring. The possible cause of this nocturnal ozone increase was investigated using meteorological parameters and the HYSPLIT trajectory model. It was found that the nocturnal ozone peak is highly correlated with strong wind speed, which has led to positive temperature anomaly. The trajectory model revealed that when the secondary peak occurred, the air was originated from the west and a sinking motion subsequently followed. These findings suggested that when the westerly wind is strongest in spring, the polluted airs from urban areas are transported to the upper boundary layer over Kangreung area. In the case of strong wind during the night, nocturnal ozone peaks were produced by active vertical mixing between lower boundary and upper boundary layers.

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참고문헌

  1. 김민영, 최여진, 김기현, 2002, 오존의 환경기준 초과양상에 대한 연구. 한국지구과학회지, 23 (8), 683-696
  2. 김용상, 홍성길, 1996, 늦봄 또는 초여름에 영동지방에서 나타나는 '유사푄' 현상에 관한 연구. 한국기상학회지, 32 (4), 593-600
  3. 김유근, 홍정혜, 1998, 야간 지표 고농도 오존에 관한 연구. 한국대기보전학회지, 14 (6), 545-554
  4. 서명석, 박경윤, 이호근, 장광미, 강창희, 허철구, 김영준, 1995, 청정지역과 도시지역의 오존 농도 특성 연구. 한국대기보전학회지, 11 (3), 253-262
  5. 설동일, 2001, 대류권-성층권 평균자오면순환의 장기변동. 한국지구과학회지, 22 (5), 415-422
  6. 전병일, 김유근, 이화운, 1995, 부산지역의 오존농도 특성과 기상인자에 관한 연구. 한국대기보전학회지, 11 (1), 45-56
  7. 정용승, 정재섭, 1991, 서울 수도권 지역의 광화학 오존에 관한 연구. 한국대기보전학회지, 7 (3), 169-179
  8. Fuentes, J.D. and Dann, T.F., 1994, Ground-level ozone in eastern Canada: seasonal variations, trends, and occurrences of high concentrations. Journal of the Air and Waste Management Association, 44, 1019-1026
  9. Ghim, Y.S. and Chan, Y.S., 2000, Characteristics of ground-level ozone distributions in Korea for the period of 1990-1995. Journal of Geophysical Research, 105, 8877-8890 https://doi.org/10.1029/1999JD901179
  10. Heo, J.S. and Kim, D.S., 2002, The characterization of surface ozone concentrations in Seoul, Korea. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, 18, 129-142
  11. Kajii, Y., Someno, K., Tanimoto, H., Hirokawa, J., Akinoto, H., Katsuno, T., and Kawara, J., 1998, Evidence for the seasonal variation of photochemical activity of tropospehric ozone: Continuous observation of ozone and CO at Happo, Japan. Geophysical Research Letters, 25, 3505-3508 https://doi.org/10.1029/98GL02602
  12. Logan, J.A., 1985, Tropospheric ozone: Seasonal behavior, trends, and anthropogenic influence. Journal of Geophysical Research, 90, 10463-10482 https://doi.org/10.1029/JD090iD06p10463
  13. Mauzerall, D.L., Daiju, N., Hajime, A., Larry, H., Stacy, W., Didier, A.H. and Guy, B., 2000, Seasonal characteristics of tropospheric ozone production and mixing ratios over East Asia: A global three-dimensional chemical transport model analysis. Journal of Geophysical Research, 105, 17,895-17,910, 2000
  14. Oltmans, S.J. and Levy, H. II, 1994, Surface ozone measurements from a global network. Atmospheric Environment, 28, 9-24 https://doi.org/10.1016/1352-2310(94)90019-1
  15. Oltmans, S.J., Levy, H. II, Harris, J.M., Merill, J.T., Moody, J.L., Lathrop, J.A., Cuevas, E., Trainer, M., O'Neill, M.S., Prospero, J.M., Vomel, H., and Johnson, B.J., 1996, Summer and spring ozone profiles over the North Atlantic from ozonesonde measurements. Journal of Geophysical Research, 101, 29,179-29,200 https://doi.org/10.1029/95JA02986
  16. Pakpong, P., Hirokawa, J., Kajii, Y., Aikmoto, H. and Nakako, M., 1999, Influence of regional-scale anthropogenic activity in northeast Asia on seasonal variations of surface ozone and carbon monosice observed at Oki, Japan. Journal of Geophysical Research, 104, 17895-17910
  17. Pochanart, P., Hirokawa, J., Kajii, Y., Akimoto, H., and Nakao, M., 1999, Influence of regional- scale anthropogenic activity in northeast Asia on seasonal variations of surface ozone and its precursors observed at Oki, Japan. Journal of Geophysical Research, 104, 3621-3631 https://doi.org/10.1029/1998JD100071
  18. Reitebuch, O., Strassburger, A., Emeis, S., and Kuttler, W., 2000, Nocturnal secondary ozone concentration maxima analysed by sodar observations and surface measurements. Atmospheric Environment, 34, 4316-4329
  19. Schuepbach, E., Davies, T.D., and Massacand, A.C., 1999, An unusual springtime ozone episode at high elevation in the swiss Alps: contributions both from cross-tropopause exchange and from the boundary layer. Atmospheric Environment, 33, 1735-1744 https://doi.org/10.1016/S1352-2310(98)00232-5
  20. Sunwoo, Y., Carmichael, G.R., and Ueda, H., 1994, Characteristics of background surface ozone in Japan. Atmospheric Environment, 28, 25-37 https://doi.org/10.1016/1352-2310(94)90020-5
  21. Tulet, P., Maalej, A., Crassier, V., and Rosset, R., 1999, An episode of photooxidant plume pollution over the Paris region. Atmospheric Environment, 33, 1651-1662 https://doi.org/10.1016/S1352-2310(98)00343-4
  22. Weston, K.J., Kay, P.J.A., Fowler, D., Martin, A., and Bower, J.S., 1989, Mass budget studies of photochemical ozone production over the U.K. Atmospheric Environment, 23, 1349-1360 https://doi.org/10.1016/0004-6981(89)90158-3