Analysis of Absolute Sea-level Changes around the Korean Peninsula by Correcting for Glacial Isostatic Adjustment

Based on the ICE-3G and ICE-5G ice models, we predicted the velocities of crustal uplift caused by Glacial Isostatic Adjustment (GIA) at 39 tide gauge sites operated by Korea Hydrographic and Oceanographic Administration (KHOA). We also divided the Korean peninsula in the ranges of $32-38.5^{\circ}N$ and $124-132^{\circ}E$ in $0.5^{\circ}{\times}0.5^{\circ}$ grids, and computed the GIA velocities at each grid point. We found that the average uplift rates due to GIA in South Korea were 0.33 and 1.21 mm/yr for ICE-3G and ICE-5G, respectively. Because the GIA rates were relatively high at ~1 mm/yr when the updated ice model ICE-5G was used, we concluded that the GIA effect cannot be neglected when we compute the absolute sea level (ASL) rates around the Korean peninsula. In this study, we corrected the ICE-5G GIA velocities from the relative sea level rates provided by KHOA and we computed the ASL rates at 13 tide gauge stations. As a result, we found that the average ASL velocity around the Korean peninsula was 5.04 mm/yr. However, the ASL rates near Jeju island were abnormally higher than the other areas and the average was 8.84 mm/yr.

후빙기조륙운동 보정을 통한 한반도 주변 해역의 절대해수면 변화 분석

국립해양조사원 39개소 조위관측소의 후빙기조륙운동(Glacial Isostatic Adjustment, GIA)에 의한 지각변동 속도를 ICE-3G와 ICE-5G 모델로 예측하였다. 또한 위도 $32^{\circ}-38.5^{\circ}N$, 경도 $124^{\circ}-132^{\circ}E$ 범위의 한반도 지역을 $0.5^{\circ}{\times}0.5^{\circ}$ 격자로 분할하고 각 격자점에서의 GIA 지각변동 속도를 계산하였다. 그 결과 ICE-3G 모델의 경우 한반도 GIA 수직 지각변동은 평균 0.33 mm/yr이고, ICE-5G 모델의 경우 평균 1.21 mm/yr의 속도로 지각변위가 발생하는 것으로 나타났다. 최신 Ice model인 ICE-5G 모델을 사용할 경우 한반도에서도 약 1 mm/yr 이상의 비교적 높은 GIA 수직 지각변동이 발생하므로 절대해수면 변동을 산정하기 위해서 GIA에 의한 수직변위를 보정해야 함을 확인하였다. 따라서 국립해양조사원에서 제공하는 13개 조위관측소의 상대해수면 변동률에서 ICE-5G 모델에 의한 GIA 지각변동 속도를 보정하여 절대해수면 변동률을 결정하였다. 절대해수면 상승속도를 분석한 결과 GIA 지각변동 속도를 보정한 절대해수면 변동률은 한반도 해역에서 평균 5.04 mm/yr의 상승속도를 나타냈으며, 제주 해역은 평균 8.84 mm/yr로 다른 해역보다 높은 이상 상승률을 나타냈다.