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대기에 대한 항공 관측 자료를 전처리하여 자료 동화에 사용할 입력 자료를 생성하는 단계; 및대기 인버스 모델링(atmosphere inverse modeling)을 이용하여 대기 중 이산화탄소 농도 관측 자료로부터 지표면 이산화탄소 플럭스(flux)를 역으로 추정하되, 생성된 상기 입력 자료와 상기 항공 관측 자료에 대한 관측 연산자(observation operator)를 이용하여 이산화탄소 모델 값과 관측 값을 이산화탄소 분석 식에 반영함으로써 자료 동화(assimilation)하는 단계를 포함하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 항공 관측 자료를 전처리하는 단계는,항공기를 통해 수집된 원시 항공 관측 자료로부터 결측값(missing data)을 제거하는 단계;결측값이 제거된 항공 관측 자료를 모델 입력 자료의 포맷(format)으로 변환하는 단계;변환된 항공 관측 자료에 대해 대기의 이동에 관한 수송 모델(transport model)에 따른 전진 실험을 수행하여 잠재 소용돌이도(potential vorticity)를 산출하는 단계;상기 전진 실험 결과로부터 관측 자료 위치 각각에 대해 산출된 잠재 소용돌이도가 미리 설정된 기준값 미만인 자료만을 추출하는 단계; 및추출된 자료에 대해 시공간 평균을 산출하여 최종 입력 자료를 생산하는 단계를 포함하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 2 항에 있어서,상기 전진 실험은,관측 연산자를 이용하여 수행하되, 관측 위치 및 관측 시간에 상응하는 모델 값을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 2 항에 있어서,상기 대류권 자료만을 추출하는 단계는,상기 관측 자료 위치별로 산출된 잠재 소용돌이도가 미리 설정된 기준값 미만인 것을 선택함으로써 계절 변동에 따른 위상 변이(phase shift)가 제 1 임계값 이하이며, 고도에 따른 모델 해상도가 제 2 임계값 이상인 관측 자료만을 대류권 자료로서 추출하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 2 항에 있어서,상기 최종 입력 자료를 생산하는 단계는,추출된 자료에 대하여, 항공기의 이착륙 구간에 대해서는 연직 방향으로, 항공기의 비행 구간에 대해서는 수평 방향으로 일정 시간 간격마다 구간을 분할하고, 분할된 구간에 대한 평균값을 산출하여 자료 동화를 위한 최종 입력 자료로 설정하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 자료 동화하는 단계는,상기 관측 연산자를 이용하여, 탄소추적시스템의 수송 모델에 의해 지표면 탄소 플럭스로부터 이산화탄소 몰농도를 계산하고, 관측값에 상응하는 모델값을 산출하며, 관측값 및 모델값에 대한 시공간 평균을 생성하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 6 항에 있어서,상기 자료 동화하는 단계는,모델 공간을 형성하는 격자점 상의 모델 값에 관측 연산자를 승산하여 관측 위치와 관측 변수에 상응하는 모델 값을 산출하고, 산출된 값을 상기 입력 자료로부터 획득된 관측 이산화탄소 몰농도로부터 감산한 값에 칼만 게인 행렬(Kalman gain matrix)을 승산한 값을 배경 값(background)에 대한 상태 벡터의 평균에 가산함으로써 분석 값에 대한 상태 벡터의 평균을 산출하는 단계; 및이산화탄소 모델 값의 섭동을 상기 이산화탄소 분석 식에 반영하기 위해 감소된 칼만 게인 행렬(reduced Kalman gain matrix)을 이용하여 앙상블 섭동을 갱신(update)하고, 이전 단계의 분석 값에 대한 상태 벡터를 이용하여 시간적으로 연속하는 다음 단계의 배경 값에 대한 상태 벡터를 산출하는 단계를 포함하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 7 항에 있어서,상기 다음 단계의 배경 값에 대한 상태 벡터를 산출하는 단계에서, 관측으로부터 이전 단계의 분석 값에 대한 상태 벡터의 새로운 정보가 입력되지 않는 경우, 상태 벡터가 고정된 값으로 수렴하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 6 항에 있어서,상기 관측 연산자는,모델과 관측의 비교를 위해 격자점으로 형성된 모델 공간에서 관측 공간으로 대응 위치를 사상(mapping)시키는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 방법
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제 1 항 내지 제 9 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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항공기를 통해 수집된 대기에 대한 항공 관측 자료를 입력받는 입력부;입력된 상기 항공 관측 자료를 이용하여 지표면 이산화탄소 플럭스 추정을 위한 이산화탄소 항공 관측 자료를 동화(assimilation)하는 프로그램을 저장하는 메모리; 및상기 프로그램을 구동하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하되,상기 메모리에 저장된 프로그램은,상기 항공 관측 자료를 전처리하여 자료 동화에 사용할 입력 자료를 생성하고, 대기 인버스 모델링(atmosphere inverse modeling)을 이용하여 대기 중 이산화탄소 농도 관측 자료로부터 지표면 이산화탄소 플럭스(flux)를 역으로 추정하되, 생성된 상기 입력 자료와 상기 항공 관측 자료에 대한 관측 연산자(observation operator)를 이용하여 이산화탄소 모델 값과 관측 값을 이산화탄소 분석 식에 반영함으로써 자료 동화하는 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 11 항에 있어서,상기 메모리에 저장된 프로그램은,항공기를 통해 수집된 원시 항공 관측 자료로부터 결측값(missing data)을 제거하고, 결측값이 제거된 항공 관측 자료를 모델 입력 자료의 포맷(format)으로 변환하고, 변환된 항공 관측 자료에 대해 대기의 이동에 관한 수송 모델(transport model)에 따른 전진 실험을 수행하여 잠재 소용돌이도(potential vorticity)를 산출하고, 상기 전진 실험 결과로부터 관측 자료 위치 각각에 대해 산출된 잠재 소용돌이도가 미리 설정된 기준값 미만인 자료만을 추출하며, 추출된 자료에 대해 시공간 평균을 산출하여 최종 입력 자료를 생산함으로써 상기 항공 관측 자료를 전처리하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 12 항에 있어서,상기 전진 실험은,관측 연산자를 이용하여 수행하되, 관측 위치 및 관측 시간에 상응하는 모델 값을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 12 항에 있어서,상기 메모리에 저장된 프로그램은,상기 관측 자료 위치별로 산출된 잠재 소용돌이도가 미리 설정된 기준값 미만인 것을 선택함으로써 계절 변동에 따른 위상 변이(phase shift)가 제 1 임계값 이하이며, 고도에 따른 모델 해상도가 제 2 임계값 이상인 관측 자료만을 대류권 자료로서 추출하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 12 항에 있어서,상기 메모리에 저장된 프로그램은,추출된 자료에 대하여, 항공기의 이착륙 구간에 대해서는 연직 방향으로, 항공기의 비행 구간에 대해서는 수평 방향으로 일정 시간 간격마다 구간을 분할하고, 분할된 구간에 대한 평균값을 산출하여 자료 동화를 위한 최종 입력 자료로 설정하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 11 항에 있어서,상기 메모리에 저장된 프로그램은,상기 관측 연산자를 이용하여, 탄소추적시스템의 수송 모델에 따른 지표면 탄소 플럭스로부터 이산화탄소 몰농도를 계산하고, 관측값에 상응하는 모델값을 산출하며, 관측값 및 모델값에 대한 시공간 평균을 생성함으로써 자료 동화하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 16 항에 있어서,상기 메모리에 저장된 프로그램은,모델 공간을 형성하는 격자점 상의 모델 값에 관측 연산자를 승산하여 관측 위치와 관측 변수에 상응하는 모델 값을 산출하고, 산출된 값을 상기 입력 자료로부터 획득된 관측 이산화탄소 몰농도로부터 감산한 값에 칼만 게인 행렬(Kalman gain matrix)을 승산한 값을 배경 값(background)에 대한 상태 벡터의 평균에 가산함으로써 분석 값에 대한 상태 벡터의 평균을 산출하고,이산화탄소 모델 값의 섭동을 상기 이산화탄소 분석 식에 반영하기 위해 감소된 칼만 게인 행렬(reduced Kalman gain matrix)을 이용하여 앙상블 섭동을 갱신(update)하고, 이전 단계의 분석 값에 대한 상태 벡터를 이용하여 시간적으로 연속하는 다음 단계의 배경 값에 대한 상태 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 17 항에 있어서,다음 단계의 배경 값에 대한 상태 벡터를 산출하는 과정에서, 관측으로부터 이전 단계의 분석 값에 대한 상태 벡터의 새로운 정보가 입력되지 않는 경우, 상태 벡터가 고정된 값으로 수렴하는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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제 16 항에 있어서,상기 관측 연산자는,모델과 관측의 비교를 위해 격자점으로 형성된 모델 공간에서 관측 공간으로 대응 위치를 사상(mapping)시키는 것을 특징으로 하는 지표면 이산화탄소 플럭스를 추정하는 장치
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