표준화된 KoFlux 에디 공분산 자료 처리 방법의 변화와 개선 (Changes and Improvements of the Standardized Eddy Covariance Data Processing in KoFlux)

서지정보

· 발행기관 : 한국농림기상학회
· 수록지 정보 : 한국농림기상학회지 / 20권 / 1호 / 5 ~ 17페이지
· 저자명 : 강민석, 김준, 이승훈, 김종호, 천정화, 조성식

초록

KoFlux의 표준화된 에디 공분산 플럭스 자료 처리 과정이 갱신되는 과정에서 그 처리 방법에 따른 결과도 조금씩 달라져 왔다. 대부분의 자료 사용자들은 자료 처리 결과의 차이와 이러한 차이가 자신들의 분석 결과에 미칠 수 있는 영향에 대해 명확히 인지하지 못하고 자료를 사용하고 있는 실정이다. 본 총설에서는 KoFlux 데이터베이스를 사용하는 연구자들에게 자료처리 과정을 투명하게 정리하여 자료에 대한 신뢰성과 활용성을 확보하기 위해, 과거의 자료 처리 방법이 어떻게 변화되고 개선되었는지를 평탄하고 균질한 해남 논 관측지(HPK)와 복잡하고 비균질한 광릉 활엽수림 관측지(GDK) 자료를 처리하고 그 차이를 확인하여 문서화하였다. 관측 대상지와 관측 장비의 다양화로 인해, 기존에 무시되거나 간소화 되었던 자료 처리 과정(예, 주파수 반응 보정, 정상성 검정 등)을 다시 적용하였고, 메탄 플럭스 결측 메우기와 이산화탄소 플럭스 보정 및 배분 방법을 새롭게 개선하였다. 본 연구결과로부터 에디 공분산 플럭스 관측 자료의 품질에 주파수 반응 보정(HPK: 연적산값의 11∼18%의 편향 발생, GDK: 6∼10%)과 정상성 점검(HPK: 연적산값의 4∼19%의 편향 발생, GDK: 9∼23%)이 매우 중요하고, 결측 메우기 및 배분 과정에 있어서 우선적으로 결측을 최소화하는 것이 최선이며, 대상 플럭스의 변동을 설명할 수 있는 적절한 조절 인자의 선택이 처리 방법의 선택보다 중요함을 확인 하였다. 장기 KoFlux 관측 자료의 정확성, 투명성 및 연속성 확보를 위해 위의 결과를 반영하는 자료 처리 기술 개발과 문서화를 지속적으로 추진해 나갈 것이다.

영어초록

The standardized eddy covariance flux data processing in KoFlux has been updated, and its database has been amended accordingly. KoFlux data users have not been informed properly regarding these changes and the likely impacts on their analyses. In this paper, we have documented how the current structure of data processing in KoFlux has been established through the changes and improvements to ensure transparency, reliability and usability of the KoFlux database. Due to increasing diversity and complexity of flux site instrumentation and organization, we have re-implemented the previously ignored or simplified procedures in data processing (e.g., frequency response correction, stationarity test), and added new methods for CH4 flux gap-filling and CO2 flux correction and partitioning. To evaluate the effects of the changes, we processed the data measured at a flat and homogeneous paddy field (i.e., HPK) and a deciduous forest in complex and heterogeneous topography (i.e., GDK), and quantified the differences. Based on the results from our overall assessment, it is confirmed that (1) the frequency response correction (HPK: 11∼18% of biases for annually integrated values, GDK: 6∼10%) and the stationarity test (HPK: 4∼19% of biases for annually integrated values, GDK: 9∼23%) are important for quality control and (2) the minimization of the missing data and the choice of the appropriate driver (rather than the choice of the gap-filling method) are important to reduce the uncertainty in gap-filled fluxes. These results suggest the future directions for the data processing technology development to ensure the continuity of the long-term KoFlux database.

참고자료

· 없음