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김민석,임현광,김준 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
정지궤도위성은 화산 폭발이나 에어로졸의 장거리 수송 등 에어로졸의 시공간 변화가 중요한 현상의 관측에 효과적이다. 이러한 현상에서 에어로졸의 고도 정보는 매우 핵심적인데, 현재의 관측시스템, 알고리즘 등의 한계로 에어로졸의 고도에 대한 정보는 매우 제한적인 실정이다. 본 연구에서는 한쌍의 정지궤도위성 탑재체 관측에서 발생하는 양안시차를 이용한 에어로졸 고도 산출의 효용성에 대하여 분석하고, 그 결과를 다른 지상 관측 및 위성 관측 자료와 비교하였다. 양안시차를 이용한 에어로졸 고도 산출 알고리즘은 두 개의 가시광 이미지의 패턴 매칭 방법을 이용해 대기 중에 떠 있는 에어로졸의 양안시차를 계산하고, 이를 고도로 변환한다. 이 에어로졸 고도 산출 방법의 장점은 각 탑재체의 복사휘도 관측의 검보정의 영향을 받지 않는다는 것이다. 본 연구에서 수행한 민감도 분석 결과는 40°의 경도 차이를 갖는 두 위성 탑채제 Advanced Himawari Imager (AHI)와 Advanced Geostationary Radiation Imager (AGRI)에서 준수한 산출 결과를 낼 수 있음을 보였다. 두 탑재체는 동아시아에서 1km 이상에 위치한 에어로졸 고도를 산출할 수 있었으며, 12.5°의 경도 차이를 갖는 AHI와 Advanced Meteorological Imager (AMI)를 사용했을 때는 3 km 이상의 에어로졸 고도를 산출할 수 있었다. 사례분석에서 Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP) 후방 산란 강도 연직 분포 자료와 비교하여 본 알고리즘이 해당 자료와 유사한 결과를 보임을 알 수 있었다. 또한, Korea Aerosol Lidar Observation Network (KALION) 지상 라이다 자료와 비교하여 정지궤도위성을 통한 에어로졸 고도의 일변화 관측이 가능함을 확인하였다.