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Intro ......

 

(기상청 홈페이지에서 해당 날짜의 아시아 지역 가시영상과 적외영상을 각자 다운받아 첨부한 후 질문에 답할 것) 수증기 영상(아시아) 그림 가시영상(아시아) 그림 가시영상(한반도) 그림 적외영상(아시아) 그림 적외영상(한반도) 기상위성 사진의 각 영역(아래 지도 참조)에서 가시영상과 적외영상의 주요 특징을 아래의 표에 작성하라.자연과학 자료실 대기환경과학 - 기상위성 사진 해석 업로드 [자연과학] 대기환경과학 - 기상위성 사진 해석. 가시영상과는 달리 밤에도 사용이 가능하나 같은 고도에 있는 층운과 적운은 같은 온도를 나타내므로 두 구름을 구별할 수 없는 단점이 있다. 적외영상의 경우 물체가 복사하는 에너지의 양을 감지하고 영상화하여 구름의 고도를 알 수 있게 해주는 것이다. 결과 및 토의 (1) 구름이외에 가시영상이나 적외영상에 영향을 미치는 요인은 무엇이 있을까 가시영상의 경우 태양빛을 받아 반사된 빛의 양으로 구름의 두께를 알아보는 방식이다. 기상정보 제공의 한 예로써 이 실험에서는  ......

 

 

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자연과학 자료실 대기환경과학 - 기상위성 사진 해석

 

[자연과학] 대기환경과학 - 기상위성 사진 해석

 

대기환경과학 - 기상위성 사진 해석

1. Introduction

1957년 최초의 위성이 개발된 이래로 현재의 우주공간에는 수천 개의 인공위성들이 각기 다른 목적을 가지고 궤도 운동을 하고 있다. 첩보위성, TV, 전파 위성, 환경 오염 감시, 어업 등을 목적으로 각기 다른 역할들을 수행하는 가운데 기상위성은 지구에서 방출된 복사량을 측정하여 지구의 여러 기상상태를 파악하는 데 도움이 되는 여러 가지 대기 정보를 제공하고 있다.

기상정보 제공의 한 예로써 이 실험에서는 위성에서 관측한 가시영상과 적외영상을 이용하여 구름을 구분하고 지상의 날씨를 예상해 본다.

 

2. Method

대부분의 위성들은 동일 지역에서 여러 종류의 영상을 만드는데 주로 가시영상과 적외영상이다. 이 영상들은 어떤 의미를 가질까

(1) 가시영상

가시영상에서 나타나는 것은 지구에서 반사된 햇빛이 위성에서 감지되는 것으로 구름이 존재하는 지역은 지면에 비해 반사도가 커서 많은 빛이 지구 밖으로 반사되어 밝은 영상을 나타내고 반대로 반사도가 낮은 육지 지역이나 특히, 해양은 어둡게 나타난다. 또한 두꺼운 구름이 얇은 구름에 비해 햇빛을 많이 반사하므로 보다 밝게 나타나고 얇은 구름은 회색을 띄게 되므로 구름의 두께를 추정할 수 있다.

(2) 적외영상

온도를 가지는 모든 물체는 온도의 네제곱에 비례하는 복사에너지를 방출하며 이에 따라 지구는 적외 파장 영역의 복사에너지를 내놓는다. 온도가 높을수록 많은 적외 복사를 방출하고 온도가 낮을수록 적게 방출하므로 위성에 감지되는 적외영상을 통해 지구의 단면적인 온도 분포를 알 수 있다. 일반적으로 대류권내에서는 고도가 증가할수록 온도가 감소하므로 구름이 있는 경우에는 구름의 정상온도는 지면의 온도보다 낮고, 상층운의 온도가 하층운보다 낮다. 따라서 적외영상에서 지면은 구름보다 검게 나타나고 상층운은 하층운보다 하얗게 나타난다. 가시영상과는 달리 밤에도 사용이 가능하나 같은 고도에 있는 층운과 적운은 같은 온도를 나타내므로 두 구름을 구별할 수 없는 단점이 있다.

 

① 다음은 대표적인 구름의 고도와 형태이다. 각각의 구름들은 가시영상과 적외영상에서 어떻게 나타나는지 포함되어 있는 상자에 간단히 서술하라.

 

(2) 다음은 MTSAT 위성에서 내려다 본 우리나라 주변의 가시영상과 적외영상 사진이다.

(기상청 홈페이지에서 해당 날짜의 아시아 지역 가시영상과 적외영상을 각자 다운받아 첨부한 후 질문에 답할 것)

수증기 영상(아시아)

그림 가시영상(아시아)

 

그림 가시영상(한반도)

그림 적외영상(아시아)

 

그림 적외영상(한반도)

 

기상위성 사진의 각 영역(아래 지도 참조)에서 가시영상과 적외영상의 주요 특징을 아래의 표에 작성하라.

가시영상

적외영상

구름의 종류

I

희다

희다

태풍

II

희다

어둡다

적운

III

어둡다

희다

권층운 또는 권운

IV

어둡다

어둡다

층운

Ⅰ

 

Ⅱ

 

Ⅲ

 

Ⅳ

 

3. 결과 및 토의

(1) 구름이외에 가시영상이나 적외영상에 영향을 미치는 요인은 무엇이 있을까

가시영상의 경우 태양빛을 받아 반사된 빛의 양으로 구름의 두께를 알아보는 방식이다. 구름의 두께가 두꺼울수록 반사율도 커지므로 빛의 광도로 구름의 두께를 짐작할 수 있다. 구름 이외에 가시영상에 영향을 미칠 수 있는 요인은 고산지대의 빙하와 빙상을 꼽을 수 있겠다. 빙하는 지표면 보다는 반사율이 크기 때문에 실제로는 그곳에 구름이 없을지라도 가시영상에서는 하얗게 보일 수 있을 것이다. 같은 이유로 사막도 마찬가지 일 듯하다.

적외영상의 경우 물체가 복사하는 에너지의 양을 감지하고 영상화하여 구름의 고도를 알 수 있게 해주는 것이다. 아무래도 보통의 지표면과 바다는 구름보다는 온도가 높을 것이다. 따라서 영상에서 보았을 때 구름이 없을 경우 어둡게 보일 것이다. 하지만 고산지대나 극지방의 경우 지표면의 온도가 매우 낮아 복사되는 에너지의 양이 매우 적을 것이고 따라서 영상에서 하얗게 보일 가능성이 있다.

 

(2) 지면에 낮게 깔

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