2005년 동아시아 지역에서 발생한 모래폭풍과 먼지침전(황사)의 관측

Abstract

2005년 1월부터 12월까지 지속적으로 몽골과 중국 북부의 사막과 건조지대에서 모래폭풍의 발생, 이동 그리고 한국에서 먼지침전(황사)을 모니터링하였다. NOAA 위성의 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) 관측 자료를 직접 수신하여 false colour 합성영상을 만들어 모래폭풍의 발생과 이동 사례를 중점 분석하였다. 또한 모래폭풍 발원지의 풍하측에 위치한 한국 중부의 청원에서 PM10 농도가 <TEX>$190{\mu}g\;m^{-3}$</TEX> 이상인 황사 사례에 대한 PM10, PM2.5농도와 시정 그리고 <TEX>$O_3,\;NO_2,\;CO,\;SO_2$</TEX> 농도의 변동을 분석하였다. 2005년에는 발원지에 적설과 강력한 고기압, 저기압의 이동이 미흡하여 강한 모래폭풍의 발생이 적었고 한국에서도 황사의 발생 빈도가 1997-2005년의 평균과 비교하여 적었다. 한국에는 2005년 총 7회, 11일간의 황사 사례가 발생하였다. 여름에는 발원지가 습하고 바람이 약해 모래폭풍의 발생이 적었으며, 한국에서도 황사의 발생이 없었다. 발원지에서 발생한 모래폭풍이 중국의 대도시와 산업지대를 거치지 않고 한국으로 직접 이동할 경우, 먼지침전에 따른 PM2.5 농도는 PM10 농도의 20% 이하였다. 그러나 모래폭풍이 중국 동부의 산업지역을 거쳐 한국으로 이동할 경우 인위적 대기오염 물질이 함께 유입되어 PM2.5 농도가 증가하여 PM10농도의 25%이상을 나타내었다. 또한 2005년에는 사막에서 날아온 모래 먼지의 PM10농도가 <TEX>$190{\mu}g\;m^{-3}$</TEX> 이하여서 황사로는 미흡한 5개 이상 사례를 관측 및 분석하였다. Occurrences of sandstorms in the deserts and loess of Mongolia and northern China and associated dustfall episodes in the Korean Peninsula were monitored during the period January through December, 2005. False colour images were made by directly receiving the NOAA Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) data, and the distribution and transport of sandstorms were analyzed. The ground concentrations for PM10, PM2.5 and visibility of the dustfall episodes (PM10 concentration over <TEX>$190{\mu}g\;m^{-3}$</TEX>) were analyzed at Cheongwon, located midway in South Korea, and in the leeward direction of the place of origin of the sandstorms. Variations in the concentrations of <TEX>$O_3,\;NO_2$</TEX>, CO and <TEX>$SO_2$</TEX> were also compared with dust concentrations in the dustfall episodes. Fewer occurrences of strong sandstorms in the place of origin were observed in 2005, due largely to the accumulation of snow and mild fluctuations of high and low pressure systems in the place of origin, thereby accounting for a low frequency of dustfall episodes in Korea, compared with those during the period 1997-2005. A total of 7 dustfall episodes were monitored in Korea in 2005 that lasted 11 days. In summer, sandstorms occurred less frequently in the source region in 2005 due to high humidity and milder winds, thereby causing no dustfall episodes in Korea. In case the sandstorms occurring at the place of source head directly to Korea without passing through large cities and industrial areas of China, the PM2.5 concentrations were measured at 20% or lower than the PM10 concentrations. However, when the sandstorms headed to Korea via the industrial areas of eastern China, where they pick up anthropogenic air pollutants, the PM2.5 concentrations were at least 25% higher of the PM10 concentrations. On the other hand, over 5 cases were observed and analyzed in 2005 where the PM10 concentrations of sand dust originating from the deserts were measured at <TEX>$190{\mu}g\;m^{-3}$</TEX> or lower, falling short of the level of a dustfall episode.