마이크로파복사계 (Microwave Radiometer)
한 줄 정의: 대기와 지표면이 자연적으로 방출하는 마이크로파 복사에너지를 측정해 기온, 수증기, 구름 액체수 등의 연직 분포를 산출하는 원격탐사 장비입니다.
쉽게 풀면
마이크로파복사계는 레이더처럼 스스로 전파를 쏘는 것이 아니라, 대기와 지표가 원래 내뿜고 있는 아주 약한 마이크로파 에너지를 받아서 분석하는 장비입니다. 물체의 온도나 수분 상태에 따라 방출되는 마이크로파의 세기가 조금씩 달라지는 원리를 이용합니다. 마치 적외선 체온계가 몸에서 나오는 열을 재듯이, 마이크로파복사계는 하늘에서 나오는 마이크로파를 재서 대기 상태를 추정한다고 보면 됩니다. 이렇게 얻은 신호를 여러 주파수 채널로 나누어 분석하면 고도별 기온과 수증기량을 계산할 수 있습니다.
왜 중요한가
마이크로파복사계는 구름이 있어도 비교적 안정적으로 관측이 가능해 흐린 날씨에도 지속적인 대기 감시가 가능합니다. 지상에 설치해 연속적으로 운용할 수 있어 라디오존데 관측의 시간 공백을 메우는 보조 자료로 널리 쓰이며, 위성 탑재 센서로도 활용되어 전 지구 강수나 해수면 온도 추정에도 기여합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"지상 마이크로파복사계로 관측한 대기 하층 수증기 연직 분포를 라디오존데 자료와 비교 검증하였다."
연속 관측이 가능한 복사계 자료의 정확성을 전통적인 고층관측 자료로 확인했다는 뜻입니다.
"위성 탑재 마이크로파복사계 자료를 이용하여 해상 강수강도를 추정하는 알고리즘을 개발하였다."
위성에서 받은 마이크로파 신호로부터 비의 세기를 계산하는 방법을 만들었다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
마이크로파복사계는 산소 흡수선 부근의 여러 주파수 채널을 이용해 기온 프로파일을, 수증기 흡수선 부근 채널을 이용해 수증기 프로파일을 산출합니다. 관측된 밝기온도로부터 실제 대기 물리량을 역산하는 과정에는 복사전달모델 기반의 통계적 반전 기법이 사용됩니다.
주의할 점
강한 강수 상황에서는 신호 감쇠가 커져 관측 정확도가 떨어질 수 있으며, 연직 해상도가 라디오존데보다 낮다는 한계가 있습니다.