Cloud location correction of geostationary meteorological satellite data

Abstract

정지궤도상에서 위성자료의 위성시차오류(Parallax error)는 적도상에 위치한 위성이 회전타원체인 지구의 중위도 및 고위도 지역의 위성천정각이 큰 위치에 있는 구름을 관측할 때 위성천정각, 구름고도 및 위성방위각에 따라 구름 위치를 원래의 위치가 아닌 다른 위치상에 있는 것으로 관측하는 오류 현상을 뜻한다. 이런 시차오류는 기상위성 산출물 중에서 구름과 관련된 산출물의 위치 오류를 발생시키기 때문에 강수의 유무와 강도를 옳게 분석하더라도 강수위치 선정에 오류를 발생시킬 수 있으며, 지상관측자료 또는 극궤도 위성자료와 검증 시에도 정확도에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 시차오류를 보정하는 방법을 제시하고 보정방법을 검증 및 적용하는데 목적이 있다. 시차오류에 의한 구름위치 보정은 첫째, 위성천정각과 구름고도를 시차보정계산식의 입력 자료로 하여, 구름고도에 맞는 보정된 위성천정각을 산출한다. 둘째, 보정된 위성천정각과 위성방위각을 이용하여 위성시차오류를 보정하여 구름의 원래 위치에 가깝게 옮겨준다. 시차오류는 위성천정각이 증가하고 구름고도가 증가 할수록 더 크게 나타나며, 시차오류로 발생할 수 있는 구름위치오류의 최대치는 위성천정각이 70°, 구름고도가 15km 및 위성방위각이 120°일 때 약 60km에 이를 수 있다. 또한 동아시아지역(20~50°N)에서는 최대 약 25km의 구름위치오류가 발생 할 수 있다. 이런 시차오류에 의한 구름위치오류를 보정한 자료는 극궤도위성자료인 Terra MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectrometer)의 센서천정각 20°이내의 관측 자료와 검증한 결과 정지궤도 기상위성자료의 구름위치오류가 원래 위치에 가깝게 개선된 것을 확인 할 수 있었다. 이런 위성시차오류보정은 향후 아시아 지역의 여러 정지궤도 기상위성의 영상 활용성 증대에도 기여할 것이다.