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기상항공기 개요

기상항공기 개요
기상항공기 개요
· 기종: Beechcraft King Air 350
· 형식: 쌍발 터보플롭(Twin Turboprop)
· 최대임무 비행가능 고도: 32,000 ft (~10 km)
· 최대임무 비행가능 시간: 6시간
· 최대임무 비행가능 속도: 70~120 m/s
· 탑승자: 총 5명(조종사 2명, 장비운영자 2명, 연구자 1명)
· 대기관측을 위한 공기 흡입구: 비행기 동체 첫 창에 설치

온실가스 관측 장비 개요

온실가스 관측 장비 개요
기상항공기 개요
· 관측장비: 공동감쇠분광기 Cavity Ring Down
   Spectroscopy, (CRDS) G2401m 분석기
· 측정요소: CO2, CH4, H2O
기상항공기 개요


항공관측 임무 개요

항공관측 임무 개요 개요
기상항공기 개요
◈ 항공관측 임무 1: 연직 CO2와 CH4에 대한 항공·모델·위성의
종합비교분석
- 고도: 0.5 ~ 9 km
- 지역: 안면도 기후변화감시소 근처
◈ 목적:
- 항공·위성·모델의 종합비교 분석
- 연직분포의 계절 장기 변동
- 대류권을 통한 오염농도 전송 메커니즘 연구
◈ 항공관측 임무 2: 한반도 CO2, CH4분포의 배출특성 분석
- 고도: ~ 1.5 km
- 지역: 서울, 경기, 충청, 전라도 지역
◈ 목적:
- 한반도의 탄소 배출 특성 분석
- 배출량 산출을 위한 고해상도 입력 자료 활용 및 한반도 온실가스 인벤토리 검증


관측 정확도 분석

관측 정확도 분석
Uncertainties CO2 (ppm) CH4 (ppb) CO (ppb)
장비의 정밀도 (1-σ) 0.02 0.1 2.2
£ 압력 민감도 재현성 실험 (1-σ) 0.03 0.5 3.0
수분보정 불확도 0.05 0.01 2.0
$기상항공기 온실가스 장비의 전체 불확도(1-σ) 0.06 0.5 4.2
§NOAA 표준가스의 확장 불확도 0.19 3.4 0.9
£: 항공관측의 대기압 변동에 따른 모의 재현성 실험
$: 장비의 정밀도 실험, 재현성 실험, 수분보정 실험을 모두 포함하여 계산한 장비의 전체 불확도
§: NOAA표준가스의 확장 정확도: 표준가스 제조과정에서의 모든 불확도 포함 (예: 1차 표준가스 생산과정, 실린더 안정성 불확도 등)
※ 항공관측 자료 활용시 본 연구에서 보고하는 내부 불확도(장비 자체의 정확도)와 외부 불확도(NOAA 표준가스 정확도)를 함께 고려하여야 함.

CO2의 수평농도 분포도 사례

관측항목 장비명 관측주기
관측경로
기상항공기 개요 기상항공기 개요


CH4의 수평농도 분포도 사례

관측항목 장비명 관측주기
관측경로
기상항공기 개요 기상항공기 개요


연직 고농도 사례 분석

관측항목 장비명 관측주기
2018년 12월 1일과 15일 안면도
근처에서 관측한 CH4의 연직분포 자료
고도에 따른 오염이벤트의 공기 역궤적 분석
기상항공기 개요 기상항공기 개요
12월 겨울철 관측한 연직분포 사례 분석:
- 저고도 (1 km 이내) 고농도 사례: 한반도, 중국 산동반도 화석연료 배출 영향
- 자유대류권(5 km) 고농도 사례: 인도 북부 농업활동 배출 영향


2019년도 월별 연직농도 분포도

관측항목 장비명 관측주기
2018년 12월1일과 15일 안면도
근처에서 관측한 CH4의 연직분포 자료
고도에 따른 오염이벤트의 공기 역궤적 분석
기상항공기 개요 기상항공기 개요
한반도 온실가스의 2019년 월별 연직분포특성은 지역적인 배출량과 대류에 의한 영향인 것으로 추정됨
항공기 온실가스 관측 참고 논문:
항공기를 이용한 온실가스 CO2와 CH4의 연속관측: 안면도 겨울철 연직분포사례 분석
대기지, 2019.12월 게재예정