KR20190017176A - Method of downward longwave radiation calculation using weather forecast data and satellite data - Google Patents

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KR20190017176A
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임세훈
김부요
이규태
이상호
정현석
조일성
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한국전자통신연구원
강릉원주대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method of downward long wave radiation calculation using weather forecast data and satellite data and, more specifically, provides a method of easily determining downward long wave radiation that is a variable that is not directly observed in a clean area and a cloud area based on weather forecast data and satellite data.

Description

일기 예보 자료 및 위성 자료를 이용한 하향 장파 복사 결정 방법{METHOD OF DOWNWARD LONGWAVE RADIATION CALCULATION USING WEATHER FORECAST DATA AND SATELLITE DATA}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for determining a downward longwave copy using weather forecast data and satellite data,

본 발명은 일기 예보 자료 및 위성 자료를 이용한 하향 장파 복사 결정 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 위성에서 직접적으로 관측할 수 없는 하향 장파 복사를 보다 쉽게 결정할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of determining downlink longwave radiation using weather forecast data and satellite data, and more particularly, to a method of determining downlink longwave radiation which can not be directly observed by a satellite.

지구 온난화 현상은 산업 혁명 이후, 인구 증가와 산업화가 빠르게 진행됨에 따라 화석 연료의 사용 증가로 인한 지구 내 온실 가스의 배출량이 증가함으로써, 지구 표면의 평균 온도가 상승함에 따른 온실 효과에 의한 기후의 이상 현상이다.The global warming phenomenon, after the Industrial Revolution, has led to an increase in global greenhouse gas emissions due to increased use of fossil fuels as population growth and industrialization have progressed rapidly, leading to climate anomalies due to greenhouse effect Phenomenon.

최근에는 지구 온난화 현상이 점점 심각해짐에 따라 온실 효과에 영향을 주는 지표면의 하향 장파 복사(Downward Longwave Radiation at Surface 이하 DLR)를 보다 정확하게 측정할 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 다시 말해, 지표면의 하향 장파 복사는 지표면 복사수지(radiation budget) 중 운량 혹은 대기 하층에서의 기온 및 습도 증가와 관련된 온실 효과 변화를 나타내는 핵심적 지표로 정량적 측정 및 결정 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.Recently, as the global warming phenomenon becomes more serious, studies are being actively carried out to more accurately measure Downward Longwave Radiation at Surface (DLR) on the surface that affects the greenhouse effect. In other words, downward longwave radiation on the surface is a key indicator of the change in greenhouse effect associated with increasing air temperature and humidity in the cloudy or underground of the radiation budget, and quantitative measurement and determination studies are continuing.

이러한, 하향 장파 복사는 지상 복사 관측 장비인 지구 복사계(Pyrgeometer)를 통해 측정할 수 있으며, 일반적으로 Baseline Surface Radiation Network (BSRN), Integrated Surface Irradiance Study (ISIS), Surface Radiation Budget Network (SURFRAD) 및 Atmospheric Radiation Measurement Program (ARM)와 같은 장비를 통해 측정이 가능하다. 본 발명은 지표면에 설치된 복수의 지상 복사 관측 지점들 각각에서의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.The downward longwave radiation can be measured by a ground-based radar pylogometer. Generally, the BSRN, the Integrated Surface Irradiance Study (ISIS), the Surface Radiation Budget Network (SURFRAD) Measurements can be made through equipment such as the Radiation Measurement Program (ARM). The present invention can measure downward longwave radiation at each of a plurality of ground-based radiating observation points provided on the ground surface.

지상 복사 관측 장비는 지표면에 설치된 복수의 지상 복사 관측 지점들에 설치될 수 있으며, 이때, 지상 복사 관측 지점들은 전 지구에서 형성되는 복사량을 관측하고 이해하기에는 공간적으로 비균질적인 특성을 나타냄에 따라 해상에서 설치 및 관측이 불가능한 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 전 지구적인 기후 값에 따른 넓은 영역에서 자료를 획득할 수 있는 연구, 공간 해상도 및 위성 자료(공간해상도가 좋은 자료)를 이용한 알고리즘을 개발하는 다양한 연구가 시도되어 왔다.The ground-based radar observing equipment can be installed on a plurality of ground-based radar observation points installed on the surface of the earth. In this case, since the ground-based radar observation points exhibit inhomogeneous spatial characteristics in order to observe and understand the radiation amount formed in the earth, Installation and observation are impossible. In order to solve these problems, various researches have been recently conducted to develop algorithms using spatial resolution and satellite data (data with good spatial resolution), which can acquire data in a wide range according to global climate values .

그러나, 기존에 시도된 다양한 연구들은 대기 중에 형성되는 운량과 연직 기온 및 비습 등에 좌우되는 하향 장파 복사의 특성을 고려하지 않은 바, 하향 장파 복사의 특징을 파악하기 위해 일기 예보 자료와 위성 자료를 이용함으로써, 보다 정확하게 지표면의 하향 장파 복사를 측정할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.However, various attempts have been made to use weather forecast data and satellite data to characterize the downward longwave radiation, which does not take into account the characteristics of downwind radiation, which depends on cloudiness, vertical temperature, Therefore, it is necessary to study how to measure the downward longwave radiation of the surface more accurately.

본 발명은 태양으로부터 방출된 태양 복사 에너지에 따른 지구의 대기 중에 형성되는 운량(구름)과 연직 기온 및 비습 등을 고려하여 하향 장파 복사를 측정하는 하향 장파 복사 결정 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of determining the downward longwave radiation that measures the downward longwave radiation in consideration of the cloudiness, the vertical temperature, and the non-humidity generated in the earth's atmosphere according to the solar radiation energy emitted from the sun.

본 발명은 대기의 구름 영역과 맑은 영역을 구분하여 하향 장파 복사를 측정하고, 각 영역에서 측정된 하향 장파 복사에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 하향 장파 복사 결정 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of determining a downward longwave radiation to determine a downward longwave radiation of an earth surface by measuring a downwave longwave radiation by distinguishing a cloud area and a clear area of the atmosphere and measuring the downwave longwave radiation measured in each area.

일실시예에 따른 하향 장파 복사 결정 방법은 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 일기 예보 자료 및 위성 자료를 입력받는 단계; 상기 입력된 위성 자료의 화소값에 기초하여 결정 가능 여부를 판단한 뒤 상기 위성 자료를 맑은 영역과 구름 영역으로 구분하는 단계; 상기 일기 예보 자료를 기반으로 맑은 영역에서의 하향 장파 복사 및 구름 영역에서의 하향 장파 복사를 각각 측정하는 단계; 및 상기 측정한 맑은 영역에서의 하향 장파 복사와 구름 영역에서의 하향 장파 복사에 기초하여 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for determining a downward longwave radiation according to an exemplary embodiment includes receiving weather forecast data and satellite data for determining downward longwave radiation on an earth surface; Determining whether the satellite data can be determined based on pixel values of the input satellite data, and dividing the satellite data into a clear area and a cloud area; Measuring downward longwave radiation in a clear area and downward longwave radiation in a cloud area based on the weather forecast data; And determining downward longwave radiation of the surface of the ground based on the measured downfield longwave radiation in the clear area and the downwave longwave radiation in the cloud area.

일실시예에 따른 입력받는 단계는 특정 기간 내 지표면의 공기에 의해 생기는 기압을 측정하고, 상기 측정한 기압을 복사의 레벨로 각각 분류한 수치 자료인 일기 예보 자료, 및 인공 위성의 궤도에 따라 위치를 이동하면서 지표면의 일정 영역을 수집한 영상 자료인 위성 자료를 수신할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of receiving the input includes a step of measuring the atmospheric pressure caused by the air on the ground surface within a specific period of time, the weather forecast data, which is the numerical data classified into the level of the radiation, Satellite data that is the image data collected from a certain area of the ground surface can be received.

일실시예에 따른 측정하는 단계는 상기 위성 자료의 맑은 영역에 대해 태양으로부터 입사된 단파 복사 에너지에 따른 대기로부터 지표면을 향하여 방출된 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.The measuring step according to an embodiment can measure the downward longwave radiation emitted from the atmosphere toward the earth's surface in accordance with the short-wave radiant energy incident from the sun to the clear region of the satellite data.

일실시예에 따른 측정하는 단계는 상기 대기의 연직 온도, 연직 비습, 가강수량, 지표면 기압 및 지표면 온도를 포함하는 입력 자료를 사용하여 상기 맑은 영역에서의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.The measuring step according to an embodiment may measure downward longwave radiation in the clear area using input data including the atmospheric vertical temperature, vertical non-humidity, rainfall, surface air pressure and surface temperature.

일실시예에 따른 측정하는 단계는 상기 위성 자료의 구름 영역에 대해 태양으로부터 입사된 단파 복사 에너지에 따른 지표면에서 구름을 향하여 방출된 장파 복사를 재흡수 한 후, 대기로부터 지표면을 향하여 방출된 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the measuring step may include re-absorbing the long-wave radiation emitted from the earth surface to the cloud in accordance with the short-wave radiant energy incident from the sun on the cloud region of the satellite data, You can measure radiation.

일실시예에 따른 측정하는 단계는 상기 대기의 연직 온도, 연직 비습, 가강수량, 지표면 기압 및 지표면 온도를 포함하는 입력 자료와 운저 온도, 운저 기압, 운상 기압 및 운량을 포함하는 입력 자료를 사용하여 상기 구름 영역에서의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.The measuring step according to an embodiment uses input data including the input data including the vertical temperature of the atmosphere, the vertical non-humidity, the precipitation, the surface air pressure and the surface temperature and the ambient temperature, the ambient air pressure, the air pressure and the cloudiness The downward longwave radiation in the cloud region can be measured.

본 발명의 일실시예에 의하면, 하향 장파 복사 결정 방법은 태양으로부터 방출된 태양 복사 에너지에 따른 지구의 대기 중에 형성되는 운량(구름)과 연직 기온 및 비습 등을 고려하여 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the downward longwave radiation determination method can measure the downward longwave radiation in consideration of cloudiness, vertical temperature, and non-humidity, etc. formed in the earth's atmosphere according to the solar radiation energy emitted from the sun .

본 발명의 일실시예에 의하면, 하향 장파 복사 결정 방법은 대기의 구름 영역과 맑은 영역을 구분하여 하향 장파 복사를 측정하고, 각 영역에서 측정된 하향 장파 복사에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 하향 장파 복사 결정 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the downward longwave radiative decision method measures the downward longwave radiation by distinguishing the cloud region and the clear region of the atmosphere, and determines the downward longwave radiation of the ground surface according to the downward longwave radiation measured in each region It is possible to provide a method of determining the downward longwave radiation.

도 1은 일실시예에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 전체적인 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 지상 복사 관측 서버의 세부적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 하향 장파 복사가 결정된 지표면을 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 하향 장파 복사 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration for determining downward longwave radiation of an earth surface according to an embodiment.
2 is a view for explaining the detailed operation of the terrestrial radiation monitoring server for determining the downward longwave radiation of the surface according to an embodiment.
3 is a view showing an earth surface on which downward longwave radiation according to an embodiment is determined.
4 is a flowchart illustrating a method of determining downlink longwave radiations according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일실시예에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 전체적인 구성도를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration for determining downward longwave radiation of an earth surface according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 지상 복사 관측 서버(미도시)는 지구의 온실 효과에 따른 변화를 나타내는 핵심적인 지표로 지표면의 하향 장파 복사(DLR: Downward Longwave Radiation)를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 지구는 태양으로부터 태양 에너지가 복사 형태로 전달되고, 태양 에너지는 지구에 입사된 이후, 대기와 지표에 의해 반사되거나, 대기와 구름에 흡수된다. 그리고, 대기와 구름에 흡수된 태양 에너지는 지구 에너지로 복사되어 우주로 방출되며, 이때, 지구 에너지의 일부는 대기에 의해 흡수되었다가 지표로 재방출된다. 여기서, 지구 에너지는 파장이 짧은 형태의 단파 복사되는 태양 에너지보다 긴 파장의 형태의 장파 복사되어 방출할 수 있다.Referring to FIG. 1, a terrestrial radiation observing server (not shown) can determine the downward longwave radiation (DLR) of the surface of the earth as a key indicator of the change due to the greenhouse effect of the earth. More specifically, the Earth receives solar energy from the sun in the form of radiation, and after solar energy enters the earth, it is reflected by the atmosphere and the surface, or absorbed by the atmosphere and clouds. Then, the solar energy absorbed in the atmosphere and clouds is radiated into the Earth 's energy and emitted to space, where some of the Earth' s energy is absorbed by the atmosphere and re - emitted to the surface. Here, the earth energy can emit long-wave radiation in the form of a longer wavelength than that of short-wave short-wave radiated solar energy.

장파 복사는 대부분 지표나 대기에서 관측되는 적외복사로 방출되는 방향에 따라 상향 장파 복사 또는 하향 장파 복사로 구분될 수 있다. 여기서, 상향 장파 복사는 지표면으로부터 대기로 방출되는 장파 복사를 의미하며, 반대로 하향 장파 복사는 대기로부터 지표면을 향해 방출되는 장파 복사를 의미할 수 있다.Longwave radiation can be divided into upward longwave radiation or downward longwave radiation depending on the directions emitted by the infrared radiation observed in most of the surface or atmosphere. Here, the upward longwave radiation means longwave radiation emitted from the surface of the earth to the atmosphere, while conversely, the downward longwave radiation may mean longwave radiation emitted from the atmosphere toward the earth's surface.

이때, 하향 장파 복사는 위에서 설명한 바와 같이 대기로부터 지표면을 향해 방출되는 복사 에너지로써, 지표면으로 방출되는 복사 에너지의 양 즉, 하향 장파 복사가 증가할수록 대기에 흡수되는 복사 에너지가 증가함에 따라, 지구 표면의 온도가 상승하는 온실 효과에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 하향 장파 복사는 대기 중 운량과 연직 기온 및 비습 등의 기상 상태에 따라 대기로부터 지표면을 향해 방출되는 양이 좌우될 수 있다.Here, the downward longwave radiation is a radiant energy radiated from the atmosphere toward the earth surface as described above. As the amount of radiant energy radiated to the surface of the earth, that is, the radiation energy absorbed into the atmosphere increases as the downward longwave radiation increases, Can affect the rising greenhouse effect. In addition, the downward longwave radiation can be influenced by the amount of air released from the atmosphere to the earth's surface depending on the weather conditions such as atmospheric cloudiness, vertical temperature and non-humid conditions.

따라서, 지상 복사 관측 서버는 온실 효과의 변화를 보다 효율적으로 예측하기 위해 지표면의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다. 또한, 지상 복사 관측 서버는 보다 정확한 지표로의 측정을 위해, 일기 예보 자료 및 위성 자료를 활용할 수 있다. 여기서, 일기 예보 자료는 특정 기간 내 지표면의 공기에 의해 생기는 기압을 측정하고, 측정한 기압을 복사의 레벨로 각각 분류한 수치 자료일 수 있다. 이때, 특정 기간은 기상 상태를 예측하고자 하는 지역의 일정 시기를 의미하는 것으로 일정 시기에 따라 단기, 중기, 장기로 구분할 수 있다. 단기는 2일 이내의 기간을 의미하고, 중기는 2 ~ 5일 또는 일주일의 기간을 의미하며, 장기는 1개월 이상의 기간을 의미할 수 있다.Thus, the terrestrial radiometric server can measure the downward longwave radiation of the surface to more efficiently predict changes in the greenhouse effect. In addition, the terrestrial radiometric server can utilize weather forecast and satellite data for more accurate measurements. Here, the weather forecast data may be numerical data obtained by measuring the atmospheric pressure caused by the air on the ground surface within a specific period and classifying the measured atmospheric pressure as the level of the radiation. In this case, the specific period means a certain period of the region where the weather condition is to be predicted, and it can be classified into a short period, a middle period, and a long period depending on a certain period. The short term means a period within two days, the middle term means a period of 2 to 5 days or a week, and the term means a period of one month or more.

본 발명은 중기 기간을 대상으로 2 ~ 5일 또는 일주일의 기간의 일기 예보 자료를 활용할 수 있다. 일례로, 본 발명은 2 ~ 7일 정도의 기간을 대상으로 일기 예보를 예측하는 기간 중 하나인 European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMW)에서 제공되는 중기 일기 예보를 활용할 수 있다. 이때, ECMW에서 제공되는 중기 일기 예보는 기상 상태에 대한 수치 모델 형태로 구현될 수 있다.The present invention can utilize the weather forecast data for a period of 2 to 5 days or a week for the medium term period. For example, the present invention can utilize a medium-term weather forecast provided by the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMW), which is one of the forecasting times for a range of 2 to 7 days. At this time, the medium weather forecast provided by the ECMW can be implemented in the form of a numerical model of the weather condition.

그리고, 위성 자료는 남극과 북극의 상공을 통과하는 궤도를 도는 인공 위성으로부터 관측된 자료로써, 지구의 자전의 자전으로 인해 지구의 표면 전체가 관측된 자료일 수 있다, 일례로, 위성 자료는 극궤도(Polar Orbit) 위성으로부터 Clouds and the Earth Radiant Energy System (CERES)의 극궤도 위성 자료일 수 있다.And satellite data is data from orbiting satellites that pass through the South Pole and the Arctic, and can be the entire surface of the earth as a result of the rotation of the earth's rotation. For example, Polar Orbit satellite data from the Clouds and the Earth Radiant Energy System (CERES).

결국, 지상 복사 관측 서버는 지구의 표면 전체가 관측된 위성 자료를 토대로 중기 일기 예보에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정할 수 있다.As a result, the terrestrial radiometric server can determine the downward longwave radiation of the surface according to the medium-term weather forecast based on the satellite data of the entire surface of the earth.

도 2는 일실시예에 따른 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 지상 복사 관측 서버의 세부적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the detailed operation of the terrestrial radiation monitoring server for determining the downward longwave radiation of the surface according to an embodiment.

도 2를 참고하면, 지상 복사 관측 서버(201)는 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 일기 예보 자료(202) 및 위성 자료(203)를 이용하여 지표면의 하향 장파 복사를 결정할 수 있다. 도 1을 통해 설명한 바와 같이 일기 예보 자료(202)는 ECMW에서 2 ~ 7일 정도의 기간을 대상으로 예측한 중기 예보이며, 위성 자료(203)는 극궤도 위성으로부터 관측된 지구 표면 전체의 자료일 수 있다.Referring to FIG. 2, the terrestrial radiometric survey server 201 can determine the downward long-wave radiation of the surface of the earth using the weather forecast data 202 and the satellite data 203 for determining the downward long wave radiation of the surface. As described with reference to FIG. 1, the weather forecast data 202 is a medium-term forecast predicted for a period of about 2 to 7 days in the ECMW, and the satellite data 203 is a data forecast of the entire surface of the earth observed from the polar- .

여기서, 지상 복사 관측 서버(201)는 하향 장파 복사를 결정함에 있어, 맑은 영역에서의 하향 장파 복사와 구름 영역에서의 하향 장파 복수(복사)를 각각 산출하기 위해 입력 자료를 이용할 수 있다. 여기서, 맑은 영역은 대기 상에 구름이 존재하지 않은 맑게 갠 하늘 또는 푸른 하늘을 나타내는 것으로써, 구름 영역에 대비되는 청천 영역일 수 있다.Here, in determining the downward longwave radiation, the terrestrial radiometric survey server 201 may use the input data to calculate the downward longwave radiation in the clear area and the downward longwave radiation (copy) in the cloud area, respectively. Here, the clear area represents a clear sky or a blue sky in which there is no cloud on the atmosphere, and may be a blue sky area contrasted with a cloud area.

지상 복사 관측 서버(201)는 일기 예보 자료(202)를 기반으로 재 분석된 자료 및 위성 자료(203)의 스캔 자료에 기초한 입력 자료를 이용할 수 있다. 여기서, 입력 자료는 일기 예보 자료(202) 및 위성 자료(203)에 기초하여 본 발명에서 제안하는 산출 알고리즘에서 사용되는 파라미터를 생성하기 위한 자료일 수 있다.The terrestrial radiometric survey server 201 can utilize the input data based on the reanalyzed data based on the weather forecast data 202 and the scan data of the satellite data 203. Here, the input data may be data for generating parameters used in the calculation algorithm proposed in the present invention based on the weather forecast data 202 and the satellite data 203.

이에 따라, 본 발명은 일기 예보 자료(202)로 활용되는 ECMW(또는 ECMWF) 자료 및 위성 자료(203)로 활용되는 CRERS 자료에 기초하여 입력 자료를 생성할 수 있다. 구체적으로, ECMW(또는 ECMWF) 자료는 ERA_interim 재분석 자료를 의미하는 것으로 ERA_interim 재분석 자료는 ECMWF가 운영하는 기후 변화 서비스(Copernicus Climate Change Service)에 기초한 기후 재분석 결과일 수 있다. 일례로, ERA_interim 재분석 자료는 1970년으로부터 현재까지의 전지구 영역에 대한 날씨 자료가 제공되고 있으며 4D-Var 자료동화 기법을 이용한 자료로써 i) 위도의 경우 +90도에서 -90도로, ii) 경도의 경우 0도에서 +360도 범위의 1도 간격의 격자를 가질 수 있다. 또한, 연직 자료인 본 자료는 공기에 의해 생기는 기압에 대응하여 1,000 hpa부터 1 hpa까지 총 37개의 층으로 구성되어 있다. 그리고, CRERS 자료는 ERES SSF1deg-Hour Edition4 자료를 의미하며 지난 1시간 동안의 CERES 자료를 분석하여 i) 위도의 경우 +89.5도에서 -89.5도로, ii) 경도의 경우 -180도에서 +180도 범위의 1도 간격의 스캔 영상일 수 있다. 그리고, 본 발명은 ECMWF의 경우 3시간 주기로, CERES의 경우 스캔 자료로 초 및 분 단위로 입력 자료를 제공받을 수 있다.Accordingly, the present invention can generate input data based on the ECMW (or ECMWF) data used as the weather forecast data 202 and the CRERS data used as the satellite data 203. Specifically, the ECMW (or ECMWF) data represents the ERA_interim reanalysis data, and the ERA_interim reanalysis data may be the result of climate reanalysis based on the ECNWF-operated Climate Change Service (Copernicus Climate Change Service). For example, the ERA_interim reanalysis data provides weather data for the global area from 1970 to the present, and data using the 4D-Var data assimilation method i) latitude of +90 to -90 degrees, ii) And may have a lattice spacing of 1 degree from 0 degrees to +360 degrees. In addition, the vertical data consist of 37 layers ranging from 1,000 hpa to 1 hpa corresponding to the air pressure generated by the air. The CRERS data refers to the ERES SSF1deg-Hour Edition 4 data, and the CERES data for the past hour is analyzed to show that i) the latitude is from -89.5 degrees to +89.5 degrees, ii) from -180 degrees to -180 degrees May be scanned images at intervals of 1 degree. In the case of ECMWF, the present invention can receive input data in 3-hour intervals, and CERES in seconds and minutes as scan data.

본 발명은 산출 알고리즘을 활용함에 있어, 위성 자료(203)의 맑은 영역 및 구름 영역에 따라 산출 알고리즘으로 활용되는 입력 자료의 파라미터가 상이할 수 있다. 다시 말해, 맑은 영역의 경우는 구름이 존재하지 않는 영역으로써, 대기 및 지표면의 온도, 비습 등에 대한 파라미터를 포함할 수 있다. 반대로, 구름 영역의 경우는 대기 및 지표면의 온도, 비습 뿐만 아니라, 운저에 대한 온도, 기압, 운량 등의 파라미터가 추가적으로 요구하게 된다. 결국, 구름이 포함된 영역인지, 아닌지에 따라 하향 장파 복사를 측정하기 위한 산출 알고리즘의 파라미터를 다르게 활용할 수 있으며, 각 영역에 따라 사용되는 입력 자료는 다음의 표 1과 표 2와 같이 나타낼 수 있다.In using the calculation algorithm of the present invention, parameters of the input data used in the calculation algorithm may be different according to the clear area and the cloud area of the satellite data 203. In other words, in the case of a clear area, it is an area in which no cloud exists, and may include parameters such as atmospheric and surface temperature, non-humidity, and the like. On the contrary, in the case of the cloud area, parameters such as temperature, air pressure, and cloudiness are required in addition to the atmospheric and atmospheric temperature and the non-humidity. As a result, it is possible to utilize the parameters of the calculation algorithm for measuring the downward longwave radiation differently depending on whether or not the region includes clouds, and the input data used according to each region can be expressed as shown in Tables 1 and 2 below .

요 소Element 내 용Contents 연직 온도 (Vertical Temperature Profile)Vertical Temperature Profile ECMWF 연직 온도ECMWF Vertical temperature 연직 비습 (Vertical Specific Humidity Profile)Vertical Specific Humidity Profile ECMWF 연직 비습ECMWF vertical non-humidity 가강수량 (Total Precipitable Water)Total Precipitable Water ECMWF 가강수량ECMWF precipitation 지표면 기압 (Surface Pressure)Surface Pressure ECMWF 지표면 기압ECMWF Surface Pressure 지표면 온도 (Surface Temperature)Surface Temperature ECMWF 지표면 온도ECMWF Surface Temperature

표 1은 지표면의 하향 장파 복사를 측정하기 위한 산출 알고리즘에서 사용되는 입력 자료의 파라미터를 나열한 표이다. 여기서, 표 1에 나열된 입력 자료의 파라미터는 일기 예보 자료(202)를 기초로 재분석된 자료로써, 위성 자료(203)의 맑은 영역에 대응하여 지표면의 하향 장파 복사를 측정하기 위해 사용되는 파라미터이다.Table 1 lists the parameters of the input data used in the calculation algorithm for measuring the downward longwave radiation on the surface. Here, the parameters of the input data listed in Table 1 are reanalized data based on the weather forecast data 202, and are parameters used to measure the downward longwave radiation of the earth surface corresponding to the clear region of the satellite data 203.

요 소Element 내 용Contents 연직 온도 (Vertical Temperature Profile)Vertical Temperature Profile ECMWF 연직 온도ECMWF Vertical temperature 연직 비습 (Vertical Specific Humidity Profile)Vertical Specific Humidity Profile ECMWF 연직 비습ECMWF vertical non-humidity 가강수량 (Total Precipitable Water)Total Precipitable Water ECMWF 가강수량ECMWF precipitation 지표면 기압 (Surface Pressure)Surface Pressure ECMWF 지표면 기압ECMWF Surface Pressure 지표면 온도 (Surface Temperature)Surface Temperature ECMWF 지표면 온도ECMWF Surface Temperature 운저 온도 (Cloud Base Temperature)Cloud Base Temperature CERES 운저 온도CERES operating temperature 운저 기압 (Cloud Base Pressure)Cloud Base Pressure CERES 운저 기압CERES ambient pressure 운상 기압 (Cloud Top Pressure)Cloud Top Pressure CERES 운상 기압CERES Operating pressure 운량 (Cloud Fraction)Cloud Fraction CERES 운량CERES cloudiness

표 2는 지표면의 하향 장파 복사를 측정하기 위한 산출 알고리즘에서 사용되는 입력 자료의 파라미터를 나열한 표이다. 여기서, 표 2에 나열된 입력 자료의 파라미터는 일기 예보 자료(202)를 기초로 재분석된 자료 및 위성 자료(203)를 통해 산출된 자료로써, 위성 자료(203)의 구름 영역에 대응하여 지표면의 하향 장파 복사를 측정하기 위해 사용되는 파라미터이다.Table 2 lists the parameters of the input data used in the calculation algorithm for measuring the downward longwave radiation on the surface. Here, the parameters of the input data listed in Table 2 are the data re-analyzed based on the weather forecast data 202 and the data calculated through the satellite data 203, and correspond to the cloud regions of the satellite data 203, It is a parameter used to measure longwave radiation.

결국, 지상 복사 관측 서버(201)는 일기 예보 자료에 따른 ERA_interim 재분석 자료 및 위성 자료에 따른 CERES SSF1deg-Hour Edition4 자료를 이용하여 지표면의 하향 장파 복사를 측정하기 위한 산출 알고리즘을 이용할 수 있다. 그리고, 지상 복사 관측 서버(201)는 구름 영역과 맑은 영역을 구분하고, 구분된 각각의 영역에 대응하는 산출 알고리즘을 이용할 수 있다.As a result, the terrestrial radiometric server 201 can use a calculation algorithm for measuring the downward long-wave radiation of the ground surface using the ERA_interim reanalysis data according to the weather forecast data and the CERES SSF1 deg-Hour Edition4 data according to the satellite data. Then, the terrestrial radiation monitoring server 201 can distinguish a cloud area from a clear area, and use a calculation algorithm corresponding to each divided area.

지상 복사 관측 서버(201)는 회귀계수(Regression Coefficient)를 의미하는 보조 자료를 기반으로 입력 자료의 유/무에 따라 위상 자료의 화소별 분석을 수행할 수 있다. 여기서, 위성 자료의 구름 영역에서는 지표에서 상향으로 방출되는 장파복사(Upward Longwave Radiation 이하 ULR)을 재흡수 한 후 다시 지표로 방출하는 값이기 때문에 맑은 영역에 비해 DLR 값이 커지게 된다. 이에 따라 지상 복사 관측 서버(201)는 구름의 유무에 따라 위성 자료를 맑은 영역과 구름 영역으로 구분한 후에 구분된 각 영역에 대한 하향 장파 복사를 계산할 수 있다.The terrestrial radiometric survey server 201 can perform pixel-by-pixel analysis of the phase data according to the presence / absence of the input data based on the auxiliary data indicating the regression coefficient. Here, in the cloud region of the satellite data, the DLR value is larger than the clear region because it is the value that reabsorbs Upward Longwave Radiation (ULR) emitted upward from the surface and emits it again to the surface. Accordingly, the terrestrial radiometric survey server 201 can calculate the downward long-wave radiation for each divided area after dividing the satellite data into a clear area and a cloud area according to the presence or absence of clouds.

맑은 영역(

Figure pat00001
)과 구름 영역(
Figure pat00002
)에서의 하향 장파 복사를 산출 방법은 다음의 수학식 1 및 수학식 2와 같으며 이러한 산출을 위한 회귀 계수는 다음의 표 3 및 표 4와 같이 나타낼 수 있다.Clear area (
Figure pat00001
) And the cloud area (
Figure pat00002
) Is calculated by the following equations (1) and (2), and the regression coefficient for this calculation can be expressed as shown in Tables 3 and 4 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 표 3은 맑은 영역에 대응하는 회귀 계수를 나타낼 수 있다.Here, Table 3 shows a regression coefficient corresponding to a clear area.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 표 4는 구름 영역에 대응하는 회귀 계수를 나타낼 수 있다.Here, Table 4 shows a regression coefficient corresponding to the cloud area.

그리고, 본 발명은 수학식 1 및 수학식 2의 각각에 표 3 및 표 4를 통해 나타난 회귀 계수가 포함된 부분과 포함되지 않은 부분을 좌항 및 우항으로 사용할 수 있다. 이 때, 맑은 영역(

Figure pat00005
)과 구름 영역(
Figure pat00006
) 및 운저 온도(
Figure pat00007
)의 경우, CERES SSF1deg-Hour Edition4 자료를, 그 외 변수인 유효방출온도(
Figure pat00008
), 가강수량의 로그값(V=
Figure pat00009
), 그리고 지표에서 운저 고도까지의 수증기량(
Figure pat00010
)은 ECMWF ERA_interim 자료를 입력하여 맑은 영역과 구름 영역 회귀계수인
Figure pat00011
Figure pat00012
를 구하게 된다.The present invention can use the parts including the regression coefficients shown in Tables 3 and 4 and the parts not included in the equations (1) and (2) as the left and right sides, respectively. At this time,
Figure pat00005
) And the cloud area (
Figure pat00006
) And the operating temperature
Figure pat00007
), The CERES SSF1deg-Hour Edition4 data is used as the other variables, the effective release temperature (
Figure pat00008
), The log value of precipitation (V =
Figure pat00009
), And the amount of water vapor from the surface to the bottom level
Figure pat00010
) Enter the ECMWF ERA_interim data and calculate the clear area and cloud area regression coefficient
Figure pat00011
And
Figure pat00012
.

Figure pat00013
Figure pat00013

위의 수학식 1은 위성 자료의 맑은 영역에 대해 하향 장파 복사를 측정하기 위한 식을 나타낼 수 있다. 그리고,

Figure pat00014
는 맑은 영역에서의 지표면에 도달하는 하향장파복사조도(W/m²)를 나타내고,
Figure pat00015
는 유효 방출 온도(K),
Figure pat00016
은 지표면 온도(K),
Figure pat00017
는 첫 번째 층(지표면 ~ 850 hPa)의 온도(K),
Figure pat00018
은 두 번째 층(850 ~ 700 hPa)의 온도(K),
Figure pat00019
는 가강수량(㎜)을 나타낼 수 있다.Equation (1) above can represent an equation for measuring the downward longwave radiation for a clear region of satellite data. And,
Figure pat00014
(W / m²), which reaches the ground surface in a clear area,
Figure pat00015
(K), < / RTI >
Figure pat00016
(K), < / RTI >
Figure pat00017
Is the temperature (K) of the first layer (surface ~ 850 hPa)
Figure pat00018
(K) of the second layer (850 to 700 hPa)
Figure pat00019
Can represent the precipitation (mm).

여기서, 맑은 영역에서의 하향 장파 복사를 산출할 때에 사용되는 유효방출온도(

Figure pat00020
)는 지표면 온도(
Figure pat00021
)와 지표면 ~ 850hPa 층의 온도(
Figure pat00022
) 및 850 ~ 700hPa 층의 온도(
Figure pat00023
)가 0.5와 0.4 그리고 0.1의 순서대로 가중치가 부여된 후 합산하여 구해질 수 있다.Here, the effective release temperature (hereinafter referred to as " effective release temperature "
Figure pat00020
) Is the surface temperature (
Figure pat00021
) And the temperature of the ground surface ~ 850hPa (
Figure pat00022
) And a temperature of 850 to 700 hPa (
Figure pat00023
) Are weighted in the order of 0.5, 0.4, and 0.1, and then summed.

Figure pat00024
Figure pat00024

위의 수학식2는 위성 자료의 구름 영역에 대해 하향 장파 복사를 측정하기 위한 식을 나타낼 수 있다. 그리고,

Figure pat00025
은 구름 존재 시 지표면에 도달하는 하향장파복사조도(W/m²)를 나타내고,
Figure pat00026
는 운저(Cloud Bottom) 온도(K),
Figure pat00027
은 지표면 ~ 운저의 수증기량(mm)을 나타낼 수 있다.Equation (2) above may represent an equation for measuring the downward longwave radiation for the cloud region of the satellite data. And,
Figure pat00025
Represents the downward longwave radiation intensity (W / m²) reaching the ground surface in the presence of clouds,
Figure pat00026
Is the Cloud Bottom temperature (K),
Figure pat00027
Can represent the amount of water vapor (mm) on the surface of the earth.

여기서, 구름 영역에서의 하향 장파 복사를 산출할 때에 사용되는 지표면 ~ 운저 수증기량(

Figure pat00028
)은 해당 범위에서의 연직 비습 평균값과 AMS glossary of meteorology에서 제시한 수학식 3으로부터 측정될 수 있다.Here, the surface-to-surface water vapor amount used in calculating the downward longwave radiation in the cloud region
Figure pat00028
) Can be measured from the vertical non-humid mean value in the range and from Equation 3 presented in the AMS glossary of meteorology.

Figure pat00029
Figure pat00029

위의 수학식 3의

Figure pat00030
은 수증기 밀도(㎏/m³),
Figure pat00031
는 지표면 ~ 운저에서의 비습 평균 값,
Figure pat00032
는 중력가속도(m/s²)를 나타낼 수 있다.In Equation 3,
Figure pat00030
(Kg / m < 3 >),
Figure pat00031
Is the non-humid mean value at the surface of the ground,
Figure pat00032
Can represent gravitational acceleration (m / s < 2 >).

결국, 본 발명은 극궤도 위성에 따른 5°×5° 공간해상도를 가지는 TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS) 연직 자료를 이용하여 산출된 기존의 계수를 ECMWF 수치모델 재분석 자료인 ERA_interim 의 연직자료와 CERES SSF1deg-Hour Edition4 위성 자료를 사용하여 통계모델 R을 통해 수학식 1 및 수학식 2를 토대로 변경하였다. 여기서, 위성 자료는 지표면 하향 장파복사 자료를 나타낸다. 이에 따라, 본 발명은 위성에서 직접적으로 관측 할 수 없는 변수인 지표면의 하향 장파 복사를 전구 영역(전체 표면)에서 정확도가 높고 쉽게 구할 수 있는 자료들로부터 산출 수 있다.As a result, in the present invention, the existing coefficients calculated using vertical data of TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS) having a spatial resolution of 5 ° × 5 ° according to the polar orbiting satellite are compared with the vertical data of ERA_interim, which is an ECMWF numerical model reanalysis data, and CERES SSF1deg -Hour Edition 4 satellite data based on equations (1) and (2) through statistical model R. < tb > < TABLE > Here, the satellite data represents the surface downward longwave radiation data. Accordingly, the present invention can calculate the downward longwave radiation of the ground surface, which is a variable that can not be directly observed by the satellite, from highly accurate and easily obtainable data in the bulb area (entire surface).

도 3은 일실시예에 따른 하향 장파 복사가 결정된 지표면을 도시한 도면이다.3 is a view showing an earth surface on which downward longwave radiation according to an embodiment is determined.

도 3을 참고하면, 본 발명은 지표면의 하향 장파 복사를 결정할 수 있으며, 도 3의 (a)를 통해 나타낸 도면은 주간에 측정한 지표면의 하향 장파 복사이고, 도 3의 (b)를 통해 나타낸 도면은 야간에 측정한 지표면의 하향 장파 복사를 나타낸 것 일 수 있다.Referring to FIG. 3, the present invention can determine the downward longwave radiation of the ground surface, and the diagram shown in FIG. 3 (a) is the downward longwave radiation of the ground surface measured in the daytime, The figure may be a representation of the downward longwave radiation of the ground surface measured at night.

이러한 도면을 살펴보면, 지표면의 하향 장파 복사는 적도 지역보다 극지역에서 낮게 나타나며, 주간이 야간에 비해 높게 나타나는 것을 볼 수 있다. 이는 하향 장파 복사가 연직 비습 및 온도에 영향을 지배적으로 받기 때문으로 극지역이 적도 지역에 비해 온도가 낮으며 수증기량이 적고 주간에는 지표가 가열되어 국지적으로 불안정하여 야간에 비해 온도가 높고 대기 중 수증기가 더 많기 때문이다. Looking at these figures, we can see that the downward longwave radiation of the surface is lower in the polar region than in the equatorial region, and the daytime is higher than the nighttime. This is because the downward longwave radiation is predominantly influenced by vertical non-humidity and temperature, so that the temperature of the extreme region is lower than that of the equatorial region, the amount of water vapor is small and the temperature is unstable locally during the day, Is more.

또한, 구름 영역이 맑은 영역에 비해 하향 장파 복사가 100 - 150 W/m² 더 크게 나타나는 것을 볼 수 있는데 이는 구름영역의 경우 지표에서 대기 중으로 방출되는 상향 장파 복사(Upward Longwave Radiation)을 재 흡수하여 다시 지표로 방출하기 때문에 지표에서 하향 장파 복사가 가중 되는 온실 효과가 나타나기 때문이다.In addition, we can observe that the downward longwave radiation is 100 - 150 W / m² larger than the clear area of cloud area. In the case of cloud area, it absorbs Upward Longwave Radiation, Because of the greenhouse effect that the downward longwave radiation is added to the surface due to the emission to the surface.

도 4는 일실시예에 따른 하향 장파 복사 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of determining downlink longwave radiations according to an exemplary embodiment of the present invention.

단계(401)에서 지상 복사 관측 서버는 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 일기 예보 자료 및 위성 자료가 입력될 수 있다. 여기서, 일기 예보 자료는 ECMWF의 예측한 중기 일기 예보로, 특정 기간 내 지표면의 공기에 의해 생기는 기압을 측정하고, 상기 측정한 기압을 복사의 레벨로 각각 분류한 연직 수치 자료일 수 있다. 그리고, 위성 자료는 극궤도 위성의 궤도에 따라 위치가 이동하면서 관측된 지구 표면 전체의 자료일 수 있다. 이때, 일기 예보 자료 및 위성 자료는 지표면의 하향 장파 복사를 결정하기 위한 보조 자료로 활용될 수 있다.In step 401, the terrestrial radiometric survey server may input weather forecast data and satellite data for determining the downward long-wave radiation of the surface. Here, the weather forecast data may be a vertical numerical data obtained by measuring the atmospheric pressure caused by the air on the ground surface within a specified period and classifying the measured atmospheric pressure as the level of radiation, as predicted by the ECMWF. And, the satellite data may be data of the entire surface of the earth observed while the position is moved according to the orbit of the polar orbiting satellite. At this time, weather forecast data and satellite data can be used as auxiliary data for determining the downward longwave radiation of the surface.

단계(402)에서 지상 복사 관측 서버는 입력된 자료의 화소별 검사를 진행하여 각 화소에 입력자료가 존재하는 경우에 대하여 지표면 하향 장파복사를 결정하며 결정시 단계(403)에서 화소값에 기초하여 상기 위성 자료를 맑은 영역과 구름 영역으로 구분할 수 있다. 화소값은 입력된 자료에 따른 화소별 구름의 존재 여부를 파악하기 위한 정보로 활용될 수 있다. 지상 복사 관측 서버는 하향 장파 복사를 결정하기 위한 본 발명에서 제안한 산출 알고리즘의 파라미터로 사용되는 입력 자료 중 화소별 구름 자료의 존재 유무에 따라 맑은 영역과 구름 영역으로 나뉘어 하향 장파복사 값을 결정할 수 있다. In step 402, the terrestrial radiation observing server proceeds to the pixel-by-pixel inspection of the input data to determine the downward long-wave surface radiation for the case where the input data exists in each pixel, and in step 403, The satellite data can be divided into a clear area and a cloud area. The pixel value can be used as information for detecting whether or not the cloud exists according to the input data. The terrestrial radiation observing server can determine the downward longwave radiation value by dividing the input data used as the parameter of the calculation algorithm proposed by the present invention for determining the downward longwave radiation into a clear area and a cloud area depending on the presence or absence of cloud data per pixel .

다시 말해, 입력 자료는 일기 예보 자료에 따른 재분석된 자료 및 위성 자료에 따른 지구 표면의 스캔 자료로써, 일정 간격으로 지상 복사 관측 서버에 제공될 수 있다. 일례로, 일기 예보 자료인 ECMW(또는 ECMWF)는 3시간 주기로 제공되며, 위성 자료인 CERES는 지구의 표면에 대한 스캔 자료로 초 및 분 단위로 제공될 수 있다.In other words, the input data can be provided to the terrestrial radiometric survey server at regular intervals, as reanalysed data according to the weather forecast data and as scan data of the earth surface according to the satellite data. For example, the weather forecast data, ECMW (or ECMWF), is provided in a three-hour cycle, and the satellite data, CERES, can be provided in seconds and minutes as scan data on the Earth's surface.

또한, 입력 자료는 본 발명에서 제안한 산출 알고리즘의 파라미터로써, 대기 및 지표면의 온도, 비습 뿐만 아니라, 운저에 대한 온도, 기압, 운량 등의 다양한 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 지상 복사 관측 서버는 위성 자표에 대한 화소별 검사를 통해 입력 자료가 존재하는 경우에 대해 지표면 하향 장파복사값을 결정하고 결정시 맑은 영역 또는 구름 영역에 따라 서로 상이한 입력 자료의 파라미터를 이용할 수 있다.In addition, the input data may include various information such as temperature, air pressure, cloudiness, etc., as well as atmospheric and surface temperatures and non-humid conditions, as parameters of the calculation algorithm proposed in the present invention. In addition, the terrestrial radiometric survey server determines the downward long-wave radiative value for the case where the input data exists through the pixel-by-pixel inspection of the satellite index and uses the parameters of the input data that are different from each other depending on the clear region or the cloud region have.

단계(402)에서 지상 복사 관측 서버는 위성 자료에 대한 화소별 검사를 통해 화소별 지표면 하향 장파복사의 결정 유무를 결정하고 결정시 단계(403)에서 해당 위성 자료의 화소값이 구름 영역을 나타내는지 또는 맑은 영역을 나타내는지 확인하거나 또는 확인한 후, 나뉘어 결정할 수 있다.In step 402, the terrestrial radiation observing server determines whether or not to determine the downward longwave radiation for each pixel by pixel-by-pixel inspection of the satellite data, and in step 403, the pixel value of the satellite data represents a cloud area Or a clear area, or may be divided and then determined.

구름 영역에 해당하는 경우(YES), 단계(404)에서 지상 복사 관측 서버는 위성 자료의 구름 영역에 대해 태양으로부터 입사된 단파 복사 에너지에 따른 지표면에서 구름을 향하여 방출된 장파 복사를 재흡수 한 후, 대기로부터 지표면을 향하여 방출된 하향 장파 복사를 측정할 수 있다. 여기서, 지상 복사 관측 서버는 대기의 연직 온도, 연직 비습, 가강수량, 지표면 기압 및 지표면 온도를 포함하는 입력 자료와 운저 온도, 운저 기압, 운상 기압 및 운량을 포함하는 입력 자료를 사용하여 상기 구름 영역에서의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.(YES), in step 404, the terrestrial radiation observing server re-absorbs the long-wave radiation emitted from the earth surface to the cloud according to the short-wave radiant energy incident from the sun on the cloud region of the satellite data , And the downward longwave radiation emitted from the atmosphere toward the surface of the earth can be measured. Here, the terrestrial radiometric server uses input data including input data including the atmospheric vertical temperature, the vertical non-humidity, the precipitation, the surface air pressure and the surface temperature, and the input temperature, the atmospheric pressure, the atmospheric pressure, Can be measured.

맑은 영역에 해당하는 경우(NO), 단계(405)에서 지상 복사 관측 서버는 위성 자료의 맑은 영역에 대해 태양으로부터 입사된 단파 복사 에너지에 따른 대기로부터 지표면을 향하여 방출된 하향 장파 복사를 측정할 수 있다. 여기서, 지상 복사 관측 서버는 대기의 연직 온도, 연직 비습, 가강수량, 지표면 기압 및 지표면 온도를 포함하는 입력 자료를 사용하여 상기 맑은 영역에서의 하향 장파 복사를 측정할 수 있다.(NO), in step 405, the terrestrial radiometric server can measure the downward longwave radiation emitted from the atmosphere to the surface of the earth in response to the shortwave radiation energy incident from the sun, have. Here, the terrestrial radiometric server can measure the downward longwave radiation in the clear area using input data including the atmospheric vertical temperature, vertical non-humidity, rainfall, surface pressure, and surface temperature.

단계(406)에서 지상 복사 관측 서버는 측정한 맑은 영역에서의 하향 장파 복사와 구름 영역에서의 하향 장파 복사에 기초하여 지표면의 하향 장파 복사를 결정할 수 있다. 다시 말해, 지상 복사 측정 서버는 구름 영역 및 맑은 영역을 포함하는 지표면의 하향 장파 복사를 결정할 수 있다.In step 406, the terrestrial radiation observing server may determine the downward longwave radiation of the surface of the ground based on the measured downward longwave radiation in the clear area and the downwave longwave radiation in the cloud area. In other words, the terrestrial radiation measurement server can determine the downward longwave radiation of the surface including cloud areas and clear areas.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may be implemented in a computer program product, such as an information carrier, e.g., a machine readable storage device, such as a computer readable storage medium, for example, for processing by a data processing apparatus, May be embodied as a computer program recorded on a device (computer readable medium). A computer program, such as the computer program (s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be stored as a stand-alone program or in a module, component, subroutine, As other units suitable for use in the present invention. A computer program may be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general purpose and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. Generally, a processor will receive instructions and data from a read-only memory or a random access memory or both. The elements of a computer may include at least one processor for executing instructions and one or more memory devices for storing instructions and data. Generally, a computer may include one or more mass storage devices for storing data, such as magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, or may receive data from them, transmit data to them, . ≪ / RTI > Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, compact disk read only memory A magneto-optical medium such as a floppy disk, an optical disk such as a DVD (Digital Video Disk), a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. The processor and memory may be supplemented or included by special purpose logic circuitry.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable medium can be any available media that can be accessed by a computer, and can include both computer storage media and transmission media.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While the specification contains a number of specific implementation details, it should be understood that they are not to be construed as limitations on the scope of any invention or claim, but rather on the description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention Should be understood. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Further, although the features may operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, Or a variant of a subcombination.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to achieve the desired result, or that all illustrated operations should be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and devices will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (1)

지표면의 하향 장파 복사(DLR: Downward Longwave Radiation at Surface)를 결정하기 위한 일기 예보 자료 및 위성 자료를 입력받는 단계;
상기 입력된 위성 자료의 화소값에 기초하여 결정 가능 여부를 판단한 뒤 상기 위성 자료를 맑은 영역과 구름 영역으로 구분하는 단계;
상기 일기 예보 자료를 기반으로 맑은 영역에서의 하향 장파 복사 및 구름 영역에서의 하향 장파 복사를 각각 측정하는 단계; 및
상기 측정한 맑은 영역에서의 하향 장파 복사와 구름 영역에서의 하향 장파 복사에 기초하여 지표면의 하향 장파 복사를 결정하는 단계
를 포함하는 하향 장파 복사 결정 방법.
Receiving weather forecast data and satellite data for determining downward longwave radiation at surface (DLR) of the ground surface;
Determining whether the satellite data can be determined based on pixel values of the input satellite data, and dividing the satellite data into a clear area and a cloud area;
Measuring downward longwave radiation in a clear area and downward longwave radiation in a cloud area based on the weather forecast data; And
Determining a downward longwave radiation of the surface of the ground based on the measured downwave long-wave radiation in the clear area and the downwave longwave radiation in the cloud area
/ RTI >
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102185887B1 (en) * 2020-06-02 2020-12-02 공주대학교 산학협력단 Microscale urban surface energy balance prediction system
CN114781655A (en) * 2022-06-16 2022-07-22 航天宏图信息技术股份有限公司 Method and device for calculating underground downlink long-wave radiant flux

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