Rock-Surface Temperatures of Baeknokdam Northwest Face in the Summit Area of Mt. Halla

한라산 백록담 서북벽 암온의 향별 특성

Rock-surface temperatures were observed at a trachytic lava dome, called as Baeknokdam Northwest Face, in the summit area of Mt. Halla, Jeju Island, to examine the frequency and occurrence season of freeze-thaw cycles and the rate of temperature changes during a freezing period. Long-term measurements were recorded over 18 months from November 2006 to April 2008, at a 1-hour logging interval and rock depth of 1.5 cm. Both diurnal freeze-thaw cycles and effective freeze-thaw cycles appear in larger numbers on a south-facing rock face than a north-facing rock face. The diurnal cycles were dominantly observed on February and March for the south face and on November and April for the north face, respectively. The annual freeze-thaw cycles were confirmed in terms of the presence of seasonal freezing periods lasting from mid-November to mid-April for the south face and from early-November to late-April for the north face, respectively. The rate of decreasing temperatures during the seasonal freezing periods is larger on the north face than the south face. Notwithstanding the lower numbers of freeze-thaw events, the north face experiences a higher frost intensity since the number of hours below $-3^{\circ}C$ is larger on the north face than the south face. The number of freeze-thaw events and the duration of days with continuous sub-zero rock temperatures largely depend on the solar radiation controlled by the aspect of the monitored rock surfaces, and thus the high-frequency short-term frost cycle dominantly appears on the south face and the annual frost cycle on the north face, respectively.

한라산 정상의 백록담 서북벽 표고 1,860m 지점에서 18개월간 용암돔 암벽의 표면 온도를 향별로 관측하여 동결융해 사이클의 빈도와 출현 시기, 동결기의 암온 저하량을 밝혔다. 관측 지점에는 일주기와 연주기의 동결융해 사이클이 나타난다. 유효동결융해 사이클을 포함하여 일주기성 동결융해 사이클은 북동향 암벽보다 남서향 암벽에서 더 많이 발생한다. 일주기성 동결융해 사이클은 남서향 암벽에서는 2월과 3월에, 북동향 암벽에서는 11월과 4월에 집중적으로 출현한다. 또한 남서향 암벽에서는 11월 중순~4월 중순, 북동향 암벽에서는 11월 초순~4월 하순에 걸쳐 $0^{\circ}C$ 이하의 암온이 지속되는 계절적 동결기가 출현함으로써 연주기성 동결융해 사이클도 확인된다. 동결기의 암온 저하량은 동결지수가 더 높은 북동향 암벽에서 더 크고, 동결파쇄의 최적 온도 기준점으로 알려진 $-3^{\circ}C$ 이하의 지속시간도 북동향 암벽에서 더 길어 북동향 암벽이 남서향 암벽보다 일주기성 동결융해 사이클의 빈도는 낮아도 동결 강도는 더 큰 것으로 보인다. 따라서 암벽의 향에 따른 일사 조건의 차이가 동결융해 사이클의 빈도와 동결 지속시간을 결정함으로써 일주기성 동결융해 사이클은 남서향 암벽에서, 연주기성 동결융해 사이클은 북동향 암벽에서 현저하게 출현한다. 암석의 동결파쇄는 온도 조건으로만 결정되는 것은 아니므로 식생피복, 지형적 위치, 고도, 향을 달리하는 다양한 장소의 온도 자료 축적과 함께 암석 물성과 수분 공급에 관한 조사가 필요하다.