분지형 도시의 기온역전 현상과 대기오염

전문가 제언

○ 이 연구는 산악을 가까이 하고 있는 도시나 분지협곡에 도시를 계획할 때 기상조건과 대기오염에 대한 분석을 반드시 고려하여야 할 연구결과이다. 우리나라는 국토의 70% 이상이 산지이고 대부분의 도시의 기상조건은 산악효과를 크게 받고 있다.

 

○ 대기의 기온역전층 붕괴(BTI)가 발생하는 조건을 다음 3가지 경우로 구별할 수 있다. (1) 협곡의 도시지면의 확장으로 CBKL의 발달이 형성되어 기온역전층의 고도가 상승하고, (2) 협곡의 도시지면의 형성으로 사면의 상향사면류의 발달로 중심부에 침강현상이 나타나 역전층의 고도가 하강함. (3) BTI가 발생은 온위의 수직분포를 분석하므로 구할 수 있고, BTI의 하부(bottom)와 상부(Top)의 변화에 의하여 역전층의 두께가 결정된다.

 

○ BTI의 발생에 대한 직접적인 영향은 협곡 내 도시점유율이 60% 이상이어야 한다. 이 경우 도시의 역전층은 상부의 침강과 하부의 치올림 상승효과로 매우 얇은 두께를 형성한다. 그 결과, 도시중심부 부력의 상승으로 협곡 곳곳에 난류와 강한 상향사면류가 발생하여 대기오염은 도심에서 협곡 가장자리로 이송된다.

 

○ 분지형 협곡 중심의 열적효과는 중심지역에 강한 상승류를 형성하여 대기역전층의 붕괴를 초래하였다. 이에 따른 수직상승류는 도시화가 20%일 때 0.1m/sec, 40%일 때 0.3m/sec, 80%일 때 1m/sec로 나타났다. 40%의 도시화부터 하향사면풍이 발달하여 도시협곡에 의하여 발생되는 열 배출은 역전층 최대고도 700m 부근에서 2.0m/sec 수직풍을 발생한다. 역전층 하부에는 대기 수렴이, 상부에는 발산형 바람이 형성된다.

 

○ BTI는 본질적으로 60%의 도시점유율에서 완연하게 나타났다. 분지에서 발생하는 공기의 순환은 지면의 열적효과에 따라 중심지역의 좌우대칭으로 바람이 불게 되지만 이는 협곡의 양쪽 산악경사와 도시지역의 확장 정도에 따라서 대칭성의 강도가 크게 달라진다.

 

저자

Angela M. Rendon, Juan F. Salazar, Carlos A. Palacio

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2014

권(호)

53()

잡지명

Journal of Applied Meterology and Climatology

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

840~858

분석자

오*남

분석물

• 분지형 도시의 기온역전 현상과 대기오염.pdf [504,906 byte]

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