Variation Analysis of Sea Surface Temperature in the East China Sea during Summer

In order to understand the change of surface water temperature in the East China Sea (ECS), this study analyzed the relationship between sea surface temperature (SST), air temperature (AT) and heat flux using satellite and model reanalysis data from 2003 to 2017. SST in the ECS showed the lowest (average : $13.72^{\circ}C$) in March and the highest (average : $28.12^{\circ}C$) in August. AT is highly correlated with SST and shows a similar seasonal change. In August, SST is higher than AT and then continuously higher than AT until winter. To analyze the change of the summer SST in the ECS, we used the SST anomaly value in August to classify the periods with positive (04', 06', 07', 13', 16', 17') and negative (03', 05', 08', 09', 10', 11', 12', 14', 15') values. Spatial similarity between the two periods indicates that SSTs are relatively larger variations in the northern part than in the southern part, and in the western part than in the eastern part in the study area. AT and net heat flux values also show similar changes with SST. However, the periods of the positive SST anomaly have the relatively increasing SST, AT and heat flux values compared to the periods of the negative SST anomaly in the summer season of the ECS. Although the change of SST in the summer season generally well correlates with AT, there were the periods when it was different from general trends between SST and AT (10', 12', 15', 16'). SST in August 2010 and 2012 decreased by $0.5^{\circ}C$ from AT. It suggests that the decreasing SST was considered to be caused by the effects of the typhoon passing through the study area. In August 2015, AT was relatively lower than SST (> $0.5^{\circ}C$), which is might be weakening of the East Asian Summer Monsoon. In August 2016, SST and AT show the highest values during the whole study periods, but SST is higher than AT (> $1^{\circ}C$). From satellite and heat flux data, the variations of SST have been shown to be relatively higher in the area of the expansion Changjiang Diluted Water (CDW) originated from the China coast. More research is needed to analyze this phenomenon, it is believed as not only the effect of rising AT but also the expansion of the low-salinity water.

동중국해에서 하계 표층수온의 변화 분석

본 연구는 동중국해에서 표층수온의 변화를 이해하기 위해 2003년부터 2017년까지 15년 동안의 위성 및 모델 재분석 자료를 사용하여 수온, 기온, 그리고 열속의 관계를 분석하였다. 동중국해의 표층수온은 3월에 최저(평균 $13.72^{\circ}C$)를 보이고, 8월에 최고(평균 $28.12^{\circ}C$)를 나타내는 계절적 변화를 보였다. 기온은 표층수온의 계절적 변화와 높은 상관관계를 가지고 있으며 유사한 변화를 나타낸다. 표층수온이 가장 높아지는 8월의 경우 표층수온과 기온의 차이가 줄어들고 표층수온이 상대적으로 기온보다 높아지며 이후 동계까지 지속된다. 동중국해의 하계에서 나타나는 표층수온 변화를 분석하기 위해 8월 표층수온의 이상값을 이용하여 양(04', 06', 07', 13', 16', 17')과 음(03', 05', 08', 09', 10', 11', 12', 14', 15')의 이상값을 가지는 해를 분류하였다. 두 시기의 공통점은 공간적으로 표층수온이 연구해역의 남쪽보다는 북쪽에서, 동쪽보다는 서쪽에서 상대적으로 더 큰 변화를 보이고, 기온과 순열속도 이와 유사한 변화를 나타냈다. 그러나 동중국해의 8월 표층수온 변화에서 양의 이상값을 보이는 시기는 음의 이상값을 보이는 시기보다 표층수온과 기온의 상승률이 상대적으로 높고, 열속의 값도 상대적으로 증가되었다. 전체 연구기간 중에서 하계 표층수온의 변화는 일반적으로 기온과 높은 상관관계를 나타내지만, 표층수온과 기온의 상호관계에서 일반적인 경향과 차이를 나타내는 시기도 있었다(10', 12', 15', 16'). 2010년과 2012년의 8월 표층수온은 기온보다 평균 $0.5^{\circ}C$ 이상 감소되어 나타나는데, 연구해역을 관통한 태풍에 의한 것으로 여겨진다. 2015년의 경우는 표층수온보다 기온의 감소(< $0.5^{\circ}C$)가 상대적으로 크게 나타났으며 이는 동아시아 하계몬순의 약화로 인한 것으로 사료된다. 2016년은 연구기간 동안 표층수온과 기온이 가장 높게 나타났고, 표층수온이 기온보다도 상대적으로 더 높은 온도 상승(> $1^{\circ}C$)을 보였다. 위성과 열속 자료에서 표층수온의 변화는 중국 기원 장강희석수가 이동하는 해역에서 상대적으로 증가되어 나타났고, 이런 원인의 분석을 위해 더 많은 연구가 필요하지만 기온 상승에 의한 효과 이외에도 중국 기원 장강희석수의 확장과 같은 외적 요인에 의해서 수온이 이상 상승된 것으로 사료된다.