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2014년 연구개발성과
Korea Institute of Atmospheric prediction Systems

  • 초록 


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    I. 역학 핵심모듈 개발
    1. 3차원 정역학 핵심모듈 시험버전 개발
    1.1 3차원 정역학 역학코어 개요
    3차원 전지구 정역학 모델(KIM-SH)은 육면체구 격자체계에서 연직 방향으로 질량 기반 하이브리드 에타 좌표계...

    I. 역학 핵심모듈 개발
    1. 3차원 정역학 핵심모듈 시험버전 개발
    1.1 3차원 정역학 역학코어 개요
    3차원 전지구 정역학 모델(KIM-SH)은 육면체구 격자체계에서 연직 방향으로 질량 기반 하이브리드 에타 좌표계 기반의 로렌츠 격자를 사용한다. 불변벡터(Vector-invariant) 형태로 3차원 정역학 운동량 방정식, 열역학 방정식, 연속 방정식, 그리고 습윤 방정식을 표현하면 다음과 같다.
    여기서 소산과 강제력 항은 생략되었다. 위의 방정식에서 V는 수평 속도이며, T는 온도, δp/δn는 밀도, q는 비습, n는 연직 속도이다. 위의 예단 방정식의 해를 구하기 위한 지위고도 φ와 압력 연직 속도 ω의 진단방정식은 다음과 같다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 목차 ... 2
    3. I. 역학 핵심모듈 개발 ... 8
    4. 1. 3차원 정역학 핵심모듈 시험버전 개발 ... 8
    5. 1.1 3차원 정역학 역학코어 개요 ... 8
    6. 1.2 시간 적분 안정화 ... 9
    7. 1.3 연직 유한요소법 개발 ... 11...
    1. 표지 ... 1
    2. 목차 ... 2
    3. I. 역학 핵심모듈 개발 ... 8
    4. 1. 3차원 정역학 핵심모듈 시험버전 개발 ... 8
    5. 1.1 3차원 정역학 역학코어 개요 ... 8
    6. 1.2 시간 적분 안정화 ... 9
    7. 1.3 연직 유한요소법 개발 ... 11
    8. 1.4. 연직 유한요소법을 위한 연직격자 생성 기법 개발 ... 17
    9. 1.5 25-km 정역학코어 악기상 사례 검정 ... 20
    10. 1.6 향후 계획 ... 23
    11. 2. 3차원 비정역학 핵심모듈 초기버전 개발 ... 25
    12. 2.1 개요 ... 25
    13. 2.2 3차원 비정역학 모델 개발 ... 25
    14. 2.3 시간 이산화 기법 개발 ... 32
    15. 2.4 향후 계획 ... 37
    16. 참고문헌 ... 38
    17. II. 물리과정 모수화 개발 ... 41
    18. 1. 시험 버전의 물리패키지 구축 및 안정화 ... 41
    19. 1.1 복사과정 모수화 안정화 ... 41
    20. 1.2 적운대류과정 모수화 안정화 ... 43
    21. 1.3 대규모구름과정 모수화 안정화 ... 47
    22. 1.4 구름미세물리과정 모수화 안정화 ... 49
    23. 1.5 중력파항력과정 모수화 안정화 ... 52
    24. 1.6 지표층/경계층과정 모수화 안정화 ... 56
    25. 1.7 지면모델 안정화 ... 59
    26. 1.8 시험 버전 물리과정 패키지 구축 ... 62
    27. 2. 진보된 물리과정 모수화의 이론 개발 ... 67
    28. 2.1 복사과정 모수화 ... 67
    29. 2.2 적운대류과정 모수화 ... 69
    30. 2.3 구름미세물리과정 모수화 ... 72
    31. 2.4 중력파항력과정 모수화 ... 75
    32. 2.5 경계층과정 모수화 ... 78
    33. 2.6 지면 모델 ... 81
    34. 3. 파랑, 에어로졸, 화학모델 모듈 기초 개발 및 접합 ... 85
    35. 3.1 파랑모델 모듈 기초 개발 및 접합 ... 85
    36. 3.2 에어로졸모델 모듈 기초 개발 및 접합 ... 89
    37. 3.3 화학모델 모듈 기초 개발 및 접합 ... 92
    38. 4. 모델 진단/검증 시스템 구축 및 설계 ... 95
    39. 4.1 악기상사례 검증시스템 구축 ... 96
    40. 4.2 중기예측 검증시스템 구축 ... 99
    41. 4.3 대기-해양 교환계수 민감도 실험 ... 103
    42. 4.4 강수 일변화 관련 적운대류물리과정 실험 ... 108
    43. 5. 결론 및 향후계획 ... 113
    44. 참고문헌 ... 114
    45. III. 관측자료 전처리 및 자료동화 개발 ... 123
    46. 1. 전처리 시험모델 (KPOP-β)을 위한 위성자료처리 모듈 개발 ... 123
    47. 1.1 KPOP 프레임워크 개발 ... 123
    48. 1.2 AMSU-A 자료처리 시스템 개발 ... 124
    49. 1.3 IASI 자료처리 시스템 개발 ... 126
    50. 1.4 GPSRO 자료처리 시스템 개발 ... 129
    51. 2. 전처리 시험모델 (KPOP-β)을 위한 종관/비종관 자료처리 모듈 개발 ... 130
    52. 2.1 SONDE자료 처리 시스템 개발 ... 130
    53. 2.2. SURFACE자료 처리 시스템 개발 ... 130
    54. 2.3. Aircraft자료 처리 시스템 개발 ... 132
    55. 3. 앙상블 자료동화 시험 시스템 개발 ... 135
    56. 3.1. 실측 자료 동화 싸이클 구성 ... 135
    57. 3.2. KIAPS-LETKF 시스템 KIM-SH 모델 접합 ... 143
    58. 4. 3차원 변분 자료동화 시스템 개발 ... 147
    59. 4.1 3차원 변분자료동화 시스템 접합 및 수치모델 KIM-SH와 접합 ... 147
    60. 4.2 대표 변분 자료동화 시험 시스템 개발 및 수치 결과 ... 153
    61. IV. 시스템 모듈 개발 ... 157
    62. 1. 자료동화 시스템 설치를 위한 프레임워크 확장 개발 ... 157
    63. 1.1. KIAPS-GM 프레임워크의 구조 ... 157
    64. 1.2. 예보시스템 프레임워크로의 확장 요구사항 ... 157
    65. 1.3. 프레임워크의 개선 및 예보시스템 프레임워크로의 확장 개발 ... 159
    66. 1.4. 요약 ... 164
    67. 2. 전지구 모델 병렬화 프레임워크에 적용 ... 166
    68. 2.1. 서론 ... 166
    69. 2.2. 육면체구 격자에서의 분광요소법과 Space Filling Curve (SFC)를 이용한 병렬화 ... 166
    70. 2.3. 계산/통신 겹침 알고리즘 개발 및 적용 ... 168
    71. 2.4. 계산/통신 겹침 알고리즘 검증 및 결과 ... 171
    72. 2.5. 결론 및 향후 계획 ... 173
    73. 3. 실시간 예보 시스템을 위한 통합 스크립트 개발 ... 175
    74. 3.1. 개요 ... 175
    75. 3.2 실시간 예보를 위한 스크립트 구성 ... 175
    76. 3.3. 시스템 환경 정보 및 예보 스케줄 ... 178
    77. 3.4. 새로운 보존변환 기법 V-GECoRe 개발 ... 181
    78. 4. 입출력 모듈 개발 ... 185
    79. 4.1. 프레임워크 입출력 모듈 ... 185
    80. 4.2. 추가된 구성 요소를 고려한 입출력 시스템 개발 ... 185
    81. 4.3. 병렬입출력 성능 개선 방안 및 시험 프로그램 개발 ... 187
    82. 4.4. 요약 ... 192
    83. 참고문헌 ... 193
    84. V. 국내외 공동연구개발 기반 및 네트워크 구축 ... 195
    85. 1. 사업단 대·내외적 교육, 세미나, 공동세미나, 전문가 초청 ... 195
    86. 1.1 사업단 교육 개요 ... 195
    87. 1.2 사업단 세미나 개요 ... 196
    88. 1.3 사업단/기상청 공동세미나 개요 ... 197
    89. 1.4 해외전문가 초청 현황 ... 197
    90. 2. 국내 연구용역 수행 ... 198
    91. 2.1 국내 연구용역 수행 요약 ... 198
    92. 3. 국제 공동연구 수행 ... 198
    93. 3.1 국제 공동연구 수행 요약 ... 198
    94. 4. 수치모델 자문단 구성 및 운영 ... 199
    95. 4.1. 국제자문위원회 ... 199
    96. 5. 국제 심포지엄 개최 ... 200
    97. 5.1 국제 심포지엄 개요 ... 200
    98. 끝페이지 ... 204
  • 참고문헌

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