Warm Water Circulation and its Origin by Sea Level Fluctuation and Bottom Topography

해수면변화와 해저지형에 의한 난류수의 순환과 그 기원

The analysis of long- period sea level variations with tidal record data around Korea, Japan, and Russia shows that about half of the variations are due to atmospheric influences. The sea level variation by water movements is the largest in the coasts along the Tsushima Current, and becomes smaller in the distant areas. It suggests that the sea level varications are related with the Tsushima Current. The effect of sea level variations to ocean circulation has been studied with a numerical model allowing barotropic sea level fluctuations, like the result with GCM (Semtner) model by Pang et al.(1993), the present model also shows that waters basically flow along isobaths over the last China Sea after geostyophic adjustment around Taiwan. However, barotropic sea level fluctuation makes the basic circulation in the Yellow Sea, which waters flow into the central Yellow Sea and out along the west coast of the Korean Peninsula. Besides this, barotropic sea level fluctuation makes long period waves over the shelf area as the Kuroshio varies. By the waves, the basic circulation in the Yellow Sea is disturbed, so that the flow pattern of oppositely flowing into the Yellow Sea along the west roast of the Korean Peninsula appears. In the Yellow Sea circulation, it seems that northwest winds strengthen the basic circulat ion In winter, and southeast winds strengthen the disturbed circulation in summer. Another point appeared by the long period wave is that the Tsushima Current possibly originates in different areas. There have been two opposing argues on the area in which the Tsushima Current originates the southwest sea of Kyushu Island and the adjacent sea of Taiwan. Through this study, we found that both of them seem to be important areas for the origin of the Tsushima Current, and one of them is possibly strengthened by long period waves. The long period waves given by the variation of the Kuroshio Current in the adjacent sea of Taiwan propagate to the Korea Strait as forced waves. The wave continuously propagates to the last Sea through the eastern channel, but reflects in the western channel due to bottom topography. The reflected waves propagate southwestward along the last China Sea as free waves and determine the sea level variations with forced waves.

우리나라, 일본, 러시아 해역에서 관측된 조위관측 자료에서 얻은 해수면의 장주기변화를 기상과의 관계로 분석해 본 결과, 기상의 효과는 해역에 따라 다르지만 전반적으로 해수면변화의 절반 정도를 설명해주는 것으로 나타났다 해수운동에 의하여 발생하는 해수면변화는 대마해류역에서 가장 크며 대마해류의 영향을 적게 받는 곳일수록 작아져 해수면변화가 대마해류와 관계 있음을 보여준다. 순압해수면 변화가 허용된 수치모델을 사용하여 해수면변화가 해수순환에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과 기본적인 해류형태는 Pang et al. (1993)에 의해 수행된 GCM (Semtner)모델의 결과와 같이 대만 주변 해역에서 지균형조정을 거친 후 등수심선을 따라 대한해협으로 흐르지만, 순압해수면 변화의 허용에 의해 일부 해수가 황해의 중앙을 따라 황해로 유입된 후 서해안을 따라 남하하여 유출되는 황해의 기본순환형태가 나타났다. 이와 함께 쿠로시오해류에 변화를 가할 때 순압해수면 변화에 의해 대륙붕에 장주기파동이 뚜렷해지며 이 파동으로 황해의 기본순환형태가 교란되어 해수가 서해안을 따라 북상하는 순환형태도 나타났다. 황해순환은 겨울철에는 기본순환형태가 북서 계절풍에 의해 강화되고 여름철에는 파동에 의해 교란된 순환구조에 남동계절풍이 합세하는 것으로 보인다. 장주기파동에 의해 나타나는 다른 특징은 대마해류 기원해역의 변화 가능성이다. 지금까지 대마해류의 기원해역은 크게 큐슈섬 남서해역과 대만 주변해역으로 대립되어 왔다. 그러나 이 연구결과는 이들은 서로 위배되는 것이라기 보다는 대마해류 기원의 중요한 두 해역이며 장주기파동에 의해 한쪽이 강화되어 나타나는 것을 보인다. 쿠로시오해류의 변화에 의해 대만 주변해역에 가해진 파동은 강제파로 대한해협으로 전파되며 대한해협에 이르러 일본연안의 파동은 동해로 계속 전파되는 반면, 우리나라 연안의 파동은 해저지형에 의해 반사하게 된다. 반사된 파동은 자유파로 동중국해 대륙붕을 따라 남서방향으로 진행하며 북동방향으로 진행하는 강제파와 더불어 동중국해의 해수면변화를 결정하게 된다.