Satellite-based algorithm development to estimate actual evapotranspiration over various surface roughness

Abstract

증발산 (evapotranspiration)은 전 지구적인 기후 시스템에 있어서 지표와 대기의 에너지 교환을 담당하며 물 순환 과정의 주요 인자이다. 본 연구에서는 증발산량을 정량적으로 측정하기 위하여 한반도를 대상으로 일 실제 증발산 (daily actual evapotranspiration)을 산출하였다. 증발산은 에디 공분산법을 이용한 플럭스 타워 관측과 증발산량계 등의 직접 관측이 대표적이지만 본 연구에서는 지표면 온도 뿐 아니라 순복사와 대기 온도, 증발산의 영향력 있는 요소인 지표 거칠기 등의 입력 변수를 원격 탐사된 자료를 사용하여 지점 관측의 한계점을 극복하였다. 에너지 수지식 (energy budget equation)을 기반으로 한 실제 증발산은 위성 관측으로 얻어진 지표면 온도를 이용한 통계적 분석에 기본을 둔 반경험적 방법을 이용하여 산출한다. 통계적 분석에 기본을 둔 방법은 주로 특정 지표에 대하여 지표 거칠기의 대푯값만을 고려하지만, 본 연구에서는 특정 지표의 시기별로 변화하는 다양한 지표 거칠기의 영향을 반영한 실제 증발산 산출 알고리즘을 제시하였다. 이를 검증하기 위하여 Priestly-Taylor 가능 증발산을 이용하여 비교 분석을 수행한 결과 R2는 0.671, RMSE는 0.0067 (mm․day-1), Bias는 0.0009 (mm․day-1)의 범위로 신뢰도 있는 결과를 나타내었다.