편광 라이다와 CALIPSO 위성으로 관측된 2008년 겨울철 황사 입자의 편광소멸도 비교

Abstract

산업혁명이후 급격한 공업화로 인하여 대기 중으로 각종 온실가스 및 오염 물질들이 급격히 증가여 이로 인한 전 지구적 온난화와 더불어 기후변화 현상이 심각하게 대두 되었다. 이러한 이유로 대기 연구는 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 극지에서의 연구는 매우 미비한 실정이고 전 지구적 기후변화를 이해하고 예측하기 위해서 극지 대기 연구와 이해는 매우 필수적이다. 대기연구에 있어서 에어로졸 및 구름의 시공간적 분포를 아는 것이 매우 중요한데 라이다(LIght Detection And Ranging, LIDAR) 시스템은 레이저 광원을 대기 중으로 조사하여 대기 구성 물질에 의해 후방산란 되어 돌아온 신호를 실시간으로 분석하여 대기 중 분포하고 있는 물질의 고도별 분포를 실시간으로 분석할 수 최첨단 광학 장비이다. 2008년 9월 극지연구소에서는 쇄빙 연구선에 우선 탑재될 편광 라이다(Dual Polarization Lidar, DPL)를 개발하여 광주과학기술원내에 사전 설치하고 광주과학기술원 공동으로 쇄빙선에서의 라이다 관측 기술을 확보하기 위한 공동 관측 연구를 진행 하였다. 본 연구는 2008년 12월 9일 광주에서 비편광 라이다를 이용하여 관측된 겨울 황사의 비편광도 값을 같은 시간 한반도를 거쳐 간 라이다 탑재 위성(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite, CAPLIPSO)와 비교 연구 하였다.편광라이다와 CALIPSO위성의 관측된 대기 에어로졸의 연직 프로파일은 결과가 매우 비슷한 연직분포와 편광소멸도 값을 나타내는데 이는 편광라이다 시스템 관측결과가 매우 근사함을 보임. 극지연구소의 편광라이다는 황사및 대기 에어로졸 모니터링에 효과적임을 입증하였다.추후 두 장비의 동시 분석을 통하여 더욱 효율적인 에어로졸 분석 할 수 있을 것으로 기대된다 알고리즘 개선을 통해 소멸계수등 라이다를 이용한 대기 에어로졸의 광학적 특성을 보다 정확하고 정밀하게 분석 가능할 것으로 기대된다.