Sea Level Variability at a Synoptic Band along the East Coast of Korea and its Causal Mechanism

Sea level and atmospheric pressure data of 1999-2005 from four stations along the Korean east coast were analyzed to understand the sea level variability and its causal mechanism. The results of the wavelet and the auto-spectrum analyses indicate that the sea level fluctuations of 3-17 day period are statistically significant at the 95% confidence level, especially in spring to early summer. In this period, the coherency between the sea levels and the atmospheric pressures in a cross-spectrum is high, implying the importance of an inverted barometric effect in generation of the sea level fluctuations. To learn about the sea level variability, the cross-spectrum analyses were applied between the sea levels of the adjacent stations. The results show a case of southward phase propagations along the coast, as in 1999, 2003 and 2005, and an another case of no progressive phase lags between the stations, as in 2000-2002, and 2004. The phase speed in the former case is 12-15 m/s, which is a commonly observed phase speed of coastal Kelvin waves. Generation of such fluctuations seems to be related to low pressure cells developed in the Asian continent in spring and summer and moving eastward over the coastal region north of the stations. The latter case of no progressive phase lag, however, occurs when the low pressure cells developed in the continent move along the region south of the stations. In this case, the northeastward phase propagation with a speed of 5-8 m/s is observed along the southwestern coast of Japan.

한국 동해연안의 종관주기 해수면 변동 특성과 발생원인

한국 동해 연안에서의 종관주기 해수면 변동 특성과 그 원인을 규명하기 위해 동해 연안 4개 정점에 대하여 1999-2005년까지 7년 동안의 해수면과 대기압 자료를 분석하였다. 해수면의 wavelet 스펙트럼 분석 결과 모든 연도에 걸쳐 약 3-17일에 이르는 종관주기에서 95% 신뢰수준의 유의한 해수면 변동성이 식별되었고, 그러한 변동성은 봄에서 초여름에 이르는 기간에 비교적 강하게 나타났다. 이러한 변동성의 원인을 찾기 위해 해수면과 대기압 간 교차 스펙트럼 분석을 한 결과, 종관주기에서 높은 상관성을 보여 종관주기 해수면 변동의 생성에 있어 역기압 효과(inverted barometric effect)가 중요하게 작용함을 알 수 있었다. 또한, 동해 연안의 인접 해수면 관측소간 교차 스펙트럼 분석결과 북에서 남으로 위상지연이 생기는 경우와 그렇지 않은 경우로 나뉘었다. 즉 1999, 2003, 2005년은 인접 해수면 관측소간 남쪽으로 점진적인 위상지연이 발생하였고 2000-2002, 2004년은 점진적인 위상지연이 발생하지 않았다. 위상지연이 발생하는 경우의 위상속도는 약 12-15m/s로 연안 켈빈파의 위상속도와 유사한 형태로 볼 수 있다. 이러한 점진적인 위상지연의 발생원인은 봄에서 초여름 기간에 동아시아 대륙에서 발달한 저기압이 동해 북부해역을 통과하여 동진할 때 발생하는 것으로 사료된다. 인접 관측소간 점진적인 위상지연이 발생하지 않은 경우는 동아시아 대륙에서 발달한 저기압이 종관주기를 가지고 동해 연안을 중부나 남부 구역을 통해 지날 때 나타남을 알 수 있었다. 이처럼 우리나라 동해안에서 점진적인 위상지연이 발생하지 않는 경우에는 일본 남서해안에서 북동쪽으로 연안을 따라 $5{\sim}8\;m/s$의 전파속도를 가지고 점진적인 위상지연이 발생함을 알 수 있었다.