안녕하세요! YEW입니다. 여러분! 최근에 본 2023년 7월 국어 모의고사의 지문을 읽어보셨나요? 혹시 읽어보신 적이 없으시다면 아래 사진을 클릭하시면 지문을 보실 수 있으니 이번 글의 이해를 위해서 한 번 읽고 오시는 거를 추천드릴게요.
이번 국어 오답률 1위 2위는 기술 지문에서 나왔습니다. 인천 광역시 교육청이 집중 호우가 내릴 올해 장마를 예상한 것만 같이 비를 측정할 수 있는 레이더인 이중편파레이더에 대한 지문이 나왔죠. 여러분은 지문을 읽고 이중편파레이더에 대해 얼만큼 이해하셨나요?
이중편파레이더
이중편파레이더란 수평편파와 수직편파 두가지를 모두 사용하는 레이더입니다. 따라서 관측 변수로 반사도만을 제공했던 단일편파레이더가 제공하지 못한 변수들을 관측할 수 있어 레이더 관측자료의 품질향상뿐만 아니라 비, 눈 우박 등의 강수유형을 분류할 수 있어 물리적인 강우 추정을 더욱 정확하게 할 수 있죠.
이중편파레이더는 입자의 크기와 모양을 알 수 있는 차등반사도, 강수 입자의 혼합을 알 수 있는 교차 상관계수, 강수의 세기를 알 수 있는 차등 위상의 편파변수를 이용하는데요. 이에 대해 알아볼까요?
차등반사도
차등반사도는 수평반사도와 수직반사도의 차이를 나타내는 변수입니다. 차등반사도를 이용하면 입자의 모양을 알 수 있는데요. 차등반사도가 0 이라면 수평반사도와 수직반사도의 크기가 같은 것이므로 입자는 구형이란 것을 알 수 있습니다. 이와 같이 차등반사도가 양의 값을 가지면 수평반사도가 더 큰 값을 가진다는 것을, 음의 값을 가지면 수직반사도가 더 큰 값을 가진다는 것을 알 수 있어 입자의 모양이 각각 퍼진 모양과 긴 모양이라는 것을 추측할 수 있죠.
또한 강수입자의 크기가 클수록 낙하 시 공기저항에 의해 입자는 가로 방향의 지름이 커지게 되므로 입자의 크기가 클수록 차등 반사도가 증가한다는 성질을 가지고 있습니다.
교차 상관계수와 차등 위상
교차 상관계수는 수평편파와 수직편파 펄스 신호의 상관관계를 나타냅니다.
위의 그림을 보면 수평파의 펄스 1번과 펄스 2번의 위상이 다르다는 것을 알 수 있죠. 마찬가지로 수직파의 위상도 다릅니다. 하지만 위상은 달라도 수평파와 수직파의 변화 양상이 비슷합니다. 또한 펄스 2번과 펄스 3번을 비교했을 때 수평파, 수직파 모두 위상은 변화없이 강도만 증가했습니다. 이렇게 수평, 수직 신호가 유사하면 교차상관계수가 높다고 말합니다. 반대로 왼쪽 그림은 펄스 1, 펄스 2, 펄스 3의 수평파와 수직파 위상 및 강도가 변하는 양상이 서로 다르다는 것을 알 수 있습니다. 이 경우 교차상관계수의 값은 작습니다. 따라서 새나 곤충 등 수평 파와 수직파의 상호간 산란하는 방향, 강도가 매우 다양한 비기상 에코는 교차상관계수의 값이 작게 나타나고, 이슬비와 같이 수평파와 수직 파의 산란 방향 및 강도의 차이가 거의 없는 단일 강수 에코는 교차상관계수의 값이 크게 나타납니다.
차등 위상은 수평편파와 수직편파 펄스 간의 위상차이를 나타내는 변수로 관측영역의 강수입자수에 비례합니다. 따라서 관측 영역의 입자수가 적으면, 즉 비가 적게 내리면 차등위상의 값은 작아지고, 강우량이 크면 차등 위상의 값이 커집니다. 그러면 이러한 편파변수들을 통해 우리나라의 사례를 분석해볼게요.
다음 사진은 왼쪽에서 부터 차등 반사도, 교차 상관계수, 차등 위상을 나타낸 레이더 값입니다. 차등반사도를 보면 -1에서 0 사이의 값을 가지니 구형의 입자가 내리고 있다는 것을 알 수 있고, 교차상관계수를 보면 0.99보다 큰 값을 가지고 있어 단일 강수 에코라는 것을 알 수 있습니 다. 그리고 차등 위상을 보면 15에서 20 사이라는 작은 값을 가지고 있음으로 강우강도가 낮다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 한반도의 동쪽에는 이슬비가 내리고 있다는거죠. 그러면 여기거 이번 글을 마치겠습니다. 봐주셔서 감사해요😊
- By. YEW
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