위성항법 전파엄폐 (GNSS radio occultation)
한 줄 정의: 위성항법 전파가 대기를 스칠 때 휘는 정도로 기온과 습도를 산출하는 관측입니다.
쉽게 풀면
위성항법 위성이 보낸 전파가 지구 대기를 비스듬히 통과하면 밀도 차이 때문에 경로가 휘어집니다. 저궤도 위성이 이 휘어진 정도를 아주 정밀하게 재면, 대기의 밀도 연직 분포를 거꾸로 계산할 수 있고 거기서 기온과 습도를 얻습니다. 마치 물컵에 꽂힌 빨대가 꺾여 보이는 원리를 대기에 적용한 셈입니다.
왜 중요한가
구름의 영향을 받지 않고 전지구에 고르게 자료를 얻을 수 있으며, 기기 간 보정이 필요 없는 안정적인 관측이라 기후 추세 감시에 특히 유용합니다. 수치예보 자료동화에서도 라디오존데가 부족한 해양과 극지의 정보를 채워 주는 중요한 입력원입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"위성항법 전파엄폐 자료를 동화한 실험에서 남반구 상층 기온장의 예보 오차가 뚜렷이 감소하였다."
관측이 부족한 지역에서 자료동화 효과가 크게 나타난다는, 예보 영향 평가의 대표적 결과입니다.
조금 더 깊게 보면
관측량은 전파의 굴절각이며, 여기서 굴절률 연직분포를 역산한 뒤 건조 대기에서는 기온을, 하층 습윤 대기에서는 습도를 산출합니다. 대류권 상부와 성층권 하부에서 정확도가 가장 높고, 하층에서는 수증기와 기온의 효과가 뒤섞여 추가 정보가 필요합니다. 절대 보정 기준이 시간 표준이라 기기 노후에 따른 편차가 거의 없어, 장기 기후 자료로서의 안정성이 큰 장점입니다.
주의할 점
위성항법 지상 수신기로 구하는 가강수량 관측과 원리는 비슷하지만, 이쪽은 위성 간 경로를 이용해 연직 구조를 얻는다는 점이 다릅니다. 또 연직 해상도는 좋지만 수평 해상도는 수백 km로 거칠다는 한계가 있습니다.