default_top_notch
default_setNet1_2

[이동인의 기상記] 강수입자분포(Raindrop Size Distribution, DSD)

기사승인 19-10-22 12:51

공유
default_news_ad1

강우입자분포(DSD, Raindrop size distribution)는 강우의 입자 직경별 수농도 값의 분포를 의미한다. 즉, 강우 시 단위체적내에 포함되어 있는 강우입자 수를 의미하는 용어이다. 강우입자분포 연구는 기상학(Meteorology), 수문기상학(Hydrometeorology) 연구의 중요한 분야 중 하나이다.
 
 
이동인 교수
 
층상형, 대류형 강우와 같이 강우 유형별 강우입자분포 특성을 분석함으로써 강우의 시간 변화 및 발달에 따른 강우강도, 액체수함량, 운동에너지 플럭스(Sanchez-Moreno et al., 2012) 등의 변수 특성을 알 수 있다. 이를 기반으로 강우 발달 메커니즘 규명 및 강우량 추정 정확도 향상이 가능하다.

위에서 언급한 강우강도, 액체수 함량과 같은 변수는 강우 입자 분포의 각기 다른 모멘트 비율과 비례한다(Yu et al., 2014). 모멘트(Moment)는 강우입자의 분포 및 강우입자 직경의 차수에 따라, 모멘트 결과값이 가지는 물리적 특성이 달라진다. 강우 시스템을 관측할 수 있는 가장 보편적인 기기는 기상레이더로서 전자파를 송신하여 강수 입자에 전자파가 반사되어 돌아오는 세기를 산출하여 강우의 세기를 판단한다.

기상레이더 관측을 통해 얻을 수 있는 자료는 반사도 자료로서 강우강도로의 변환을 필요로 한다. 반사도와 강우강도 값은 각기 다른 강우 입자 분포의 6차와 3.67차 모멘트 값과 비례하고, 모멘트 값이 클수록 상대적으로 큰 강우 입자의 영향을 많이 받기 때문에 강우 입자 분포 특성에 따라 반사도와 강우강도 관계가 차이를 가진다.

따라서 정확도 높은 강우량 추정을 위해서는 강우 특성별로 강우량 추정을 위한 다른 관계식 사용이 필요하다(Ulbrich, 1983). 또한, 강우 유형 및 강우강도 세기에 따라 강우 입자 분포 특성은 달라지게 되고, 강우 입자 분포 특성은 바람의 세기, 습도 등의 대기 조건에 따라서도 변화가 생긴다(Rosenfeld and Ulbrich, 2003).

지상에서 관측되는 강우 입자 분포는 강우 입자가 낙하하는 과정에서 발생하는 충돌(Collision) · 병합(Coalescence) · 깨짐(Breakup) 등의 미세 물리학적 현상의 결과물로서, 강우 입자 분포 특성을 분석함으로써 강수 발달의 주 발달 요인 파악이 가능하다.

이처럼 강우 입자 분포 정보는 강수 발달과정 연구에 가장 기본이 되는 정보이다. 한반도는 해양과 근접한 지리적 특성에 의해 상대적으로 작은 입자의 밀도가 높은 해양성 강우 입자 분포 특성을 보인다(Suh et al., 2016). 해양성 기후의 특성인 하층의 고온 · 다습한 수증기의 원활한 공급과 복잡한 산악지형의 영향에 의해, 수증기가 지형을 통과하는 과정에서 강제 상승함에 따라 주변 기온과의 온도, 습도 차이에 의해 작은 물방울 입자가 생성될 수 있다(Rosenfeld and Ulbrich, 2003). 구름이 많이 끼어있는 날 산 능선에 보이는 구름이 바로 물방울 입자들이 모여 생성된 현상이다.

상층 구름에서 낙하하여 떨어지는 강수 입자 즉, 빗방울이 산 능선에 위치한 하층 구름대를 통과하면서 강수가 발달하기도 하는데 이러한 현상을 ‘Seeder-Feeder’ 현상이라고 한다. 이처럼 산악지형에는 강수가 발달하는 데 영향을 주는 요인들이 복합적으로 구성되어 있어, 국지적으로 강수량 차이가 발생한다. 매년 급격히 늘어난 계곡물에 인명피해가 발생하는 이유로 산악형 국지성 강수 발달의 결과를 들 수 있다.

이동인 부경대 환경대기과학과 교수

<저작권자 경제포커스 무단전재 및 재배포금지>

 [이동인의 기상記] 태풍 프란시스코
 [이동인의 기상記] 강수입자분포(Raindrop Size Distribution, DSD)
 [이동인의 기상記] 에어로졸 입경과 물리적 특성
 [이동인의 기상記] 기상레이더란?
 [이동인의 기상記] 태풍형성요인, 물리적구성요소 및 감시
 [이동인의 기상記] 겨울철 강설입자
 [이동인의 기상記] 대기먼지현상
 [이동인의 기상記] 낙뢰의 발생과 대비요령
 [이동인의 기상記] 구름에서 강수까지
 [이동인의 기상記] 윈드프로파일러(Wind profiler)
 [이동인의 기상記] 레윈존데와 단열선도

default_news_ad3
default_setImage2
default_news_ad4
default_side_ad1

인기기사

default_side_ad2

포토

1 2 3
set_P1
default_side_ad3

섹션별 인기기사 및 최근기사

default_setNet2
default_bottom
#top
default_bottom_notch