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[이동인의 기상記] 윈드프로파일러(Wind profiler)

기사승인 20-04-16 12:43

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현재 기상청에서 운영 중인 대표적인 고층 바람성분 관측 기기로는 윈드프로파일러(Wind profiler)가 있다. 연직바람 관측 장비인 윈드프로파일러(사진. 1)는 1개의 중앙 패널과 4개의 측면 패널을 포함하여 총 5개의 안테나 패널로 구성되어 있다. 중앙 패널에서는 연직 빔이 방사되며, 중앙 패널을 중심으로 4방위에 위치해 있는 4개의 측면 패널에서는 15° 편향된 빔이 방사된다.

300~3000 MHz의 파장을 갖는 극초단파(Ultra High Frequency, UHF)를 상층대기로 송신하여 바람과 함께 이동하는 난류에서 산란되어 오는 전파 신호를 수신하는 도플러 기술을 사용한 DBS(Doppler Beam Swinging) 방법을 통해 시선속도를 벡터연산하여 고정지점에서의 풍향, 풍속, 고도, 동서·남북·연직 바람성분을 관측한다.
 
 
윈드프로파일러. 사진=기상청
 
 
윈드프로파일러의 관측자료는 10분 간격으로 생성되며, 연직 해상도는 100m로서 기상레이더(RADAR; RAdio Detection And Ranging)에서 갖는 CAPPI(Constant Altitude PPI) 연직 해상도인 250~500m 보다 고해상도 연직 바람분포 표출이 가능하다.

또한 청천 대기에서도 관측이 가능하다는 장점이 있어 연속적인 바람성분 분석에 용이하다. 따라서 윈드프로파일러는 돌풍을 동반하는 집중호우 또는 태풍의 내부 바람구조를 분석함에 있어 유용하게 활용할 수 있는 장점을 가진 지상기반 관측 장비이다.
 
 
연직바람 관측장비 관측 모식도. 사진=Cheong et al., 2008
 

국내에선 윈드프로파일러의 장점을 활용하여 레이더 바람장 개선, 기상기기 보정, 자료동화, 대기경계층 특성 분석, 강수형태 분류, 미세물리 분석 그리고 항공기상관측시스템 구축 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
 
 
태풍 무이파 연직바람성분 시계열 그래프. 자료=부경대학교 환경대기과학과 환경대기연구실
 

윈드프로파일러 데이터는 현재 기상자료개방포털(data.kma.go.kr)을 통해 전국 10개 지점(강릉, 군산, 북강릉, 서해해양종합기지, 울진, 원주, 창원, 철원, 추풍령, 파주)에서 관측한 자료를 제공받을 수 있다.

이동인 부경대 환경대기과학과 교수

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