The Structure and Variation of Wind Field near the East China Sea

Abstract

여름철 동중국 해역의 장마 전선 상에서 형성되는 중규모 대류 시스템 이동시 발생되는 돌풍이나 집중 호우와 같은 악기상 현상은 때때로 한국, 일본, 대만, 중국 등의 동아시아 지역에 큰 피해를 유발한다. 피해를 줄이기 위해서는 중규모 대기 현상의 구조와 특성, 발생 기전 등에 대한 정확한 이해가 요구되지만 해상이나 국지적으로 발달하는 스톰의 경우 종관 관측 및 고층 기상 관측 자료를 이용하여 분석하는 것은 용이하지 않다. 본 연구에서는 부경대-나고야 대학 공동 집중 관측 기간(2007년 6월 2일 ~ 6월 15일) 중 장마전선을 통과하는 meso-β-scale convective systems(MβCSs)의 구조와 특성을 이중 도플러 레이더 바람장 분석을 통하여 조사하였다. 6월 11일과 12일에 중국 남부 지방에서 대만, 일본 오키나와 지역에 걸친 장마전선 상에서 발달한 MβCSs가 남서에서 북동으로 이동하면서 분석 영역을 통과하는 사례에 대하여, NCEP/NCAR의 재분석 자료와 고층 관측 자료를 이용하여 기상 상태와 대류시스템의 발생 조건 등을 살펴보고, 일본 Okinawa 남서쪽에 위치한 Taramajima와 Miyakojima의 두 섬에서 관측한 두 대의 도플러 레이더 자료를 이용하여 Gao et al.(1999)이 제안한 수평과 연직 바람을 하나의 비용함수에 포함시켜 최적의 , , 를 도출하는 방법으로써 기존의 연직적분법에 비해 연직 속도 성분을 잘 추정하는 장점이 있는 변분법을 적용한 이중 도플러 레이더 분석방법으로 3차원 바람장을 유도하였다. 바람장 분석을 통하여 MβCSs가 분석영역을 통과하는 동안 그 특징과 구조, 변화 패턴 등을 반사도, 수평 바람장, 수렴 및 발산, 그리고 상승류와 하강류에 대해서 세밀하게 조사하였다. 사례 연구 Ⅰ의 경우, 충분히 발달한 대류셀이 이동함에 따라 분석영역이 에코 중심부에서 강한 상승류가 나타났다. 시간이 경과하면서 대류셀 중심에서의 상승류는 약해지는 반면 그 주위 영역에서는 하강류가 발달하였으며, 그 이후에는 대류셀의 세력이 점차적으로 약해지는 전형적인 단일 대류셀의 발달과 소멸 과정이 잘 나타났다. 사례 연구 Ⅱ의 경우, 여러 개의 대류셀이 하나의 선형 밴드를 형성하여 이동하고 대류밴드의 후방에서 불어오는 강한 바람에 의해 대류셀들이 병합되어 강한 대류시스템으로 발달한 경우이다. 또한 돌풍 전선 위로 북동풍 계열의 유입류가 강하게 상승하여 대류셀이 연직으로 확장되어 고도 12 km 까지 40 dBZ 이상의 반사도가 나타나 사례Ⅰ(8 km)의 경우보다 대류셀이 높게 발달하므로, 하층의 돌풍전선 형성과 돌풍 전선에서의 강한 수렴은 대류셀의 발달에 크게 기여하는 것을 알 수 있었다.