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2020년 9월 22~24일
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산업 뉴스


중력파를 예측 모델에 통합하는 연구원들

독일의 기상학자들은 기상 예측 모델에 중력파의 영향을 포함하는 방법을 개발하고 있습니다.



중력파는 예를 들어 전선, 폭풍우 또는 산맥에 기단이 걸쳐지는 경우 등에서 나타나는 불안정화 과정의 결과로 대기 중에 형성됩니다. 때로 구름의 띠처럼 하늘에서 볼 수도 있습니다. 하지만 파장이 짧기 때문에 대부분의 경우 일기 예보와 기후 모델에서 설명되지 않습니다.



력파의 측정

괴테대가 이끄는 연구는 MS-GWaves 프로젝트의 두 번째 단계에서 현재 테스트중인 모수화를 성공적으로 개발했습니다. 중력파는 불과 수백 미터에서 수백 킬로미터 사이의 비교적 짧은 파장을 가지지만, 때로는 수증기의 이동과 대규모 바람 및 온도 분포에 상당한 영향을 미칩니다.



이 효과는 대기의 상층에서 가장 강합니다. 이로 인해 하층에도 강한 영향을 미치므로 중력파를 충분히 고려하지 않고는 대기 중의 기상과 기후에 대한 실제적인 모델링이 불가능합니다.



또한 중력파는 난기류 예측 측면에서 항공 교통에 중요한 역할을 하며, 호우 또는 폭풍과 같은 극한 기상에서도 중요한 요소입니다.



MS-GWaves 프로젝트의 첫 번째 단계에서는 지금까지 수행된 가장 큰 측정 작업 중에 속하는 이 작업을 통해 10개의 연구소가 레이더, 고성능 레이저, 로켓 및 연구용 비행기 및 실험실 테스트를 사용하여 중력파 형성을 문서화했습니다.



연구원들은 또한 중력파의 형성과 분산에 관한 가설을 고해상도 수치 모델에서도 훨씬 더 신뢰성 높게 재현할 수 있을 만큼 개선했습니다.



모델링

이 연구 결과는 괴테대 대기환경과학부 Ulrich Achatz 교수가 이끄는 연구의 다음 단계에서 모수화 개선에 사용되어, 일반적으로 더 낮은 해상도가 사용되는 기상 및 기후 모델에서 중력파의 영향을 설명하는 역할을 할 것입니다.



연구원들은 독일 기상청과 막스플랑크 기상 연구소에서 사용되는 기상 및 기후 모델인 ICON을 지금까지 개선해 왔습니다.



새로운 모델인 UA-ICON은 더 정확한 상부 대기 예측을 가능하게 해 주며 여러 해상도로 작동할 수 있어 중력파를 테스트 목적으로 시뮬레이션하거나 작동 모드에서 모수화할 수 있습니다. 고급 모수화가 이 모델에 통합되어 테스트 중입니다.



또한 이 프로젝트는 기상 예측과 기후 모델링에 미치는 영향에 중점을 둡니다. 여기서 중요한 점 한 가지는 마인츠대와 협력함으로써 중력파와 빙운(권운) 사이의 상호 작용을 더 잘 설명할 수 있다는 것입니다.



2017년 9월 25일

- September 2017

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