금강하구언에서 낙조동안 인위적으로 방류된 담수의 하구 내 거동을 파악하고자 1997년 5월과 1998년 7월에 각각 수로방향으로 설정된 3개 지점에서 표층 염분변화를 관측하였으며, 1999년 7월에는 군산-장항간 도선항로를 따라 18일간 표층염분과 수온을 관측하였다. 관측된 염분변화의 특징으로부터 방류된 담수가 하구 내에서 거동${\cdot}$소멸하는 과정을 분석하였다. 담수가 방류되면 저염수는 하구 폭 전반에 걸친 강한 염분전선을 형성하며 담수거동은 기본적으로 조석운동에 동조되어 수로를 따라 왕래하고, 이 전선의 통과로 염분은 급격한 변화를 보인다. 수문개폐로부터 한 조석주기 이후의 하구 폭 평균염분의 시간적 변화로부터 해석된 수로방향의 공간적 분포는 전선역에 담수희석수가 응축되며 표층염분이 상류쪽으로 갈수록 점진적으로 증가하는 것으로 제시되었다. 이러한 염분의 전선역 분포는 두 시간정도의 하구언 수문 개방에 의한 급작스런 담수공급과 중단에 의해 발생한 것으로 해석되었다. 매일 담수방류의 반복은 수문 개방시기에 의해 이전의전선과 새로운 전선의 분리(이중전선) 혹은 병합을 만들고, 담수공급이 2일 이상 중단되면 염분이 증가되며 전선이 소멸한다. 또한, 표층염분 변화에 나타나는 변동과 변이는 하구언에서 인위적으로 행해지는 담수 방류량 차이에 의해 발생하는 염분전선의 세기와 통과시기의 공간적 차이, 그리고 일시적인 하구수로 방향을 따른 염분전선 등에 의한 것으로 해석되었다.
제주도 북부연안역의 해황 및 조석전선의 변동특성을 파악하기 위하여 $1991\~1993$년까지 CTD에 의한 해황조사를 실시하고, 조석전선의 위치 Energy를 계산하여 분석하였다. 1 제주도 북부연안역의 국소지역에서는 해협의 중앙부 및 주변해역보다 상대적으로 저온v고염한 해수가 자주 출현하여 주변수 사이에는 국지적 수온 $\cdot$염분전선을 형성하는 경우가 많았다. 이와 같은 현상은 제주도 북부연안역에서의 용승 혹은 조석전선에 의해 발생하는 것이며, 위치는 지형이 다소 돌출된 곳과 수심이나 해저지형이 해$\cdot$조류의 흐름에 영향을 줄 수 있는 곳으로 제주도 서쪽의 차귀도와 비양도 연안, 애월북부 연안역과 제주시 부근 및 함덕 북부해역, 제주도 동쪽의 우도 북부와 행원부근해역에서 자주 출현하고 있다. 2. 제주해협내에는 성질이 서로 다른 이질수괴가 마주치고 있으므로 안장형 (Saddle)의 수온$\cdot$염분분포가 거의 매월 출현하여 안장형의 중앙역이나 이질수괴간의 경계역에서 수온$\cdot$염분전선이 형성된다. 3. 제주도 연안역을 대상으로 계산된 조석전선의 성층계수 (stratification parameter-V ($J/m^3$) )는 6월이 $8.4\~209.8\;J/m^3$의 범위이며, 8월이 $201.9\~634.9\;J/m^3$. 9월 $0.18\~680\;J/m^3$, 10월 $2.7\~462\;J/m^3$의 분포범위로 제주도 북부연안역 약 $1\~2$해리 범위내의 수심변화가 심한 해역에서 위치에너지 10$J/m^3$정도의 등치선이 출현해 조석전선이 형성되고 있으며 이는 대략 50m등심선과 일치했다.
한국 남해안에서 2005년 10월부터 2006년 8월까지 격월별로 관측된 CTD 자료 및 분석된 영양염 자료를 가지고 격월별 해황 및 영양염의 분포를 살펴 보았다. 겨울철에는 표층과 저층간의 수직 혼합으로 일정한 수괴 분포 및 수온과 염분에 대해서 일정한 영양염 분포를 나타내었다. 그리고 연안역과 외양역 사이에 수온 전선이 뚜렷하였다. 그러나 여름철에는 양자강 저염수의 유입으로 T-S상에서 수형의 분포 범위가 넓었으며, 또한 수온과 염분에 대한 영양염의 분포도 일정하지 않았다. 그리고 여름철에는 저염수 유입에 의해서 수온 전선보다는 염분 전선이 뚜렷하였다. 봄과 가을에는 계절적 천이기로 수온과 염분의 분포에서 뚜렷한 pattern을 보이지 않았다.
연구에서는 서해 중부역(태안반도 부근)에 형성되는 조석전선을 3차원 해수유동 모델(Semtner, 1974) 과 Simpson & Hunter (1974)의 혼합효율(mixing efficiency)개념 을 발전시킨 혼합을 개념을 이용하여 계산하였다. 모델을 구성하는데 있어서 모델 영 역의 남·북에 위치한 개방경계에는 간단한 radiation condition을 적용하였으며, 동 계 외양조건을 초기조건으로 하여 표층의 지속적인 열에너지 공급 및 공간적으로 상이 한 수직혼합 작용에 의해 형성되는 조석전선을 계산하였다.
동해 남부해역과 대한해협에서 1992년 5월과 11월, 1993년 8월 그리고 1994년 1월에 앨퉁이 난 자치어를 채집하여 계절별 수온전선에 따른 난 자치어의 분포 특성을 분석하였다. 어란은 여름철에, 자치어는 봄철에 출현량이 가장 많았고, 난 자치어의 출현량은 겨울에 가장 적었다. 어란은 4계절 모두 중층이나 저층수의 수온이 $15^{\circ}C$ 이하인 저층냉수가 분포하는 대한해협의 서수도를 포함하여 대만난류와 동해 저층수 사이의 수온 전선역에 주로 출현하였다. 대한해협의 서수도에서 어란의 분포 범위는 계절별 대한해협저층냉수의 구조에 따라 달라진다. 자치어는 어란의 분포 경향과 달리 대륙붕단 주변의 전선역 부근해역에 주로 분포하였으며, 부화 직후의 자어부터 후기자어까지 다양한 크기의 개체가 출현하였다. 앨퉁이는 대륙붕단 주변의 전선역에서 주로 산란하고 부화하며, 대한해협저층냉수의 세력이 강한 여름철에는 많은 량의 어란이 저층냉수와 함께 대한해협으로 유입되는 것으로 판단된다. 대한해협은 앨퉁이 난과 자치어의 남방분포 한계 해역으로 추정된다.
한국 남서해역 조석전선의 대소조기별 변화를 이해하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 기존의 연구들에서 전선역으로 제시된 성층계수(log H/U$^3$) 1.5-2.0인 지역의 위치는 대조기 때가 소조기 때보다 약 30-50km 외해 쪽이다. 인공위성 자료로부터 얻어진 표층수온 분포에서 나타난 전선의 이동거리는 약 20-60km로 모델결과와 비교적 일치한다. 서해 쪽의 경우 관측된 전선의 위치가 모델로 추정된 위치보다 약 10-30km 외해 쪽이고, 제주해협 쪽에서는 오히려 연안 쪽이다. 조류에 의한 수직혼합 외에 용승작용과 여름철 제주해협을 지나는 저염에 의한 성층화 등이 조석전선의 위치에 영향을 미칠 것으로 생각된다.
인공용승구조물 설치해역에서 구조물 설치에 따른 해양환경변화를 조사하였다. 남해안의 전선역에 인접한 연구해역의 남동역에서 고온 고염의 분포가 하계에 뚜렷하게 나타났다. 또한 구조물 설치에 따른 유동의 변화 양상을 볼 수 있었다. 한편, 영양염 분포를 보면, 하계 영양염은 표층과 중층에서 구조물 투하 전인 2002년보다 구조물 투하 후인 2005년에 크게 증가하였다. 따라서 구조물 설치로 인한 구조물 설치 전과 후의 해양환경 변화양상은 구조물 설치 효과에 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 인공용승구조물설치에 따른 해역의 해양환경특성을 파악하기 위해서는 구조물 설치 전 후의 단기적 비교로부터 보다 장기적인 해양환경조사를 통하여 구조물설치에 따른 효과가 제시되어야 한다.
한국 남$\cdot$서해 및 동중국해 북부 해역에 나타나는 표층수온 전선의 위치, 형태, 시기별 변동상황, 전선형성기구 등을 규명하기 위하여 1991년부터 1996년까지 국립수산진흥원에서 NOAA 화상자료로부터 구한 표면수온분포도와 제주도청 어업지도선 등을 이용하여 월별로 관측한 제주해협 해양관측자료를 이용하여 분석 정리한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 한국 남$\cdot$서해 및 동중국해 북부 해역에 형성되는 연안형 및 외해형 전선대 양상은 여러 가지 Pattern으로 구분되어 진다. 즉, 1월부터 4월까지 한국 남$\cdot$서 연안역에 나타나는 "L" 자형의 연안형 전선대와 제주도 남서쪽 해역에 북서에서 남동방향으로 길게 형성되는 빗금형 ($\setminus$)의 외해형 전선대가 제주도 서쪽 해역에서 서로 마주치지 않아 "L" 자의 "-"를 비스듬히 세운 형상의 동계형 (ㄴ) 전선대가 형성된다. 그리고 6월부터 8월까지 한국 남$\cdot$서해 연안역에만 전선이 나타나는 "L" 자형의 하계형전선대, 5월과 9월, 10원에 나타나는 한국 남$\cdot$서해의 "L" 자형 연안역 전선대와 제주도 남서해역의 외해형전선대가 제주도 주변에서 서로 마주쳐 "Y" 자가 왼편으로 누운 것과 같은 삼거리 모양의 춘$\cdot$추계형 ($\succ$) 전선대가 형성된다. 또 11월과 12월에 나타나는 한국 남해연안역의 직선형의 연안형 전선대와 제주도 남서해역의 외해형 전선대가 제주도 서쪽에서 마주쳐 "$\angle$" 모양으로 되는 늦가을형으로 대별된다. 2. 전선의 단기변동 경향은 수일 이내에는 그 위치가 크게 이동하지 않고, 또 한국 남해 연안역 전선대보다 제주도 남서해역 전선의 위치 변화가 크다. 한국 남해연안역에는 주년 연안형 전선대가 출현하며 이 전선대는 대체로 동계에 연안역에 가장 접근하고 춘$\cdot$추계에 가장 남쪽으로 이동하는 남북 이동을 하며, 제주도 남서해역 외해형 전선대는 대마난류 분포범위의 계절변화와 같이 동계에는 가장 서쪽에, 춘 추계에는 가장 동쪽에 형성되는 동서방향 이동이 있고 한국 남서해역 연안형 전선대도 주년 나타나지만 3월, 4월, 11월에 가장 약화된다. 3. 제주해협에는 추자도에서 여서도 또는 청산도를 잇는 선 부근에 주년 표층수온 전선이 형성되고, 또 11월$\~$1월을 제외한 시기에 제주도 연안에는 하계에 환(Ring-shaped)의 조석전선이 나타나며 특히 5월과 10월에는 제주도 동쪽과 남쪽에 제주도 연안수와 대마난류수간에 전선이 형성되어 한국 남해의 연안형 전선대와 제주도 남서해역의 외해형 전선대를 연결하고 있다.
동해 전선역에 분포하는 동물 플랑크톤의 분포 특성을 파악하였다. 우리나라 서해나 남해의 어떤 지역에서 보다도 많은 종류인 $101\~111$개 분류군이 출현하였다. 1994년의 경우에는 Paracalanus parvus, Oikopleura spp., Noctiluca scintillans 등의 난류수 선호종이 주요 우점군으로 나타났고, 상대적으로 수온이 약 $2^{\circ}C$ 낮았던 1995년에는 한류 수역을 선호하는 Metridia lucens와 낮은 수온으로 인하여 아직 성장이 완전히 이루어지지 않은, Calanus copepodid, 미성숙 Sagitta, 갑각류 난 등과 Parathemisto japonica, Conchoecia spp. 등이 우점종으로 나타났다. 수심에 따른 수온 변화가 큰 이지역에서 주요 우점종의 수층별 분포 양상도 종류에 따라 다른 양상을 띠었다. 대체로 난류 수역을 선호하는 종류들은 많은 종이 동시에 적은 개체수로 표층에 주로 분포하는 특성을 보이고, 한류 수역을 선호하는 종은 적은 종류가 많은 양 집중적으로 나타나는 특성을 보였다. 따라서, 전선역의 높은 종 다양성은 난류수의 영향, 높은 생물양은 한류수의 영향이라고 할 수 있었다.
중국 서북건조 사막지역에서 봄철에 기온이 올라가면서 강한 한랭전선을 동반한 저기압이 발달할 때 그 전선 후면에 미세한 모래먼지가 바람에 휘감겨 올라가 황사가 발생한다. 발원지에서 생성된 황사는 약 30%가 발원지에서 재 침적되고, 20%는 주변지역으로 수송되며, 50%는 편서풍을 타고 1,500-2,000km이상의 거리를 이동하여 우리나라, 일본 및 하와이에까지 침적되는 것으로 알려져 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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