• 한국해양학회지:바다
• /
• 제6권4호
• /
• pp.225-233
• /
• 2001

본 연구에서는 기후 시스템 내에서의 해빙의 역할을 살펴보고자 열역학적 방식에 의한 해빙 모형을 개발하고 이를 해양대순환 모형인 MOM에 접합한 해양/해빙 접합 모형을 구축하여 수치적 실험을 하였다. 연구에서는 먼저 접합한 모형을 이용하여 해빙의 계절 평균적인 분포를 모사하였다. 또한 해양대순환 모형이 해빙 모형과 접합한 경우와 접합하지 않은 경우를 비교함으로써 대규모 해양 분포에 나타나는 해빙의 역할을 살펴보았다. 또한 모형의 결과를 다른 모형의 결과 및 관측자료와 비교 분석함으로써 해양/해빙 모형 접합 모형의 결과를 검증하였다. 접합 모형은 양반구 고위도에서의 해빙이 계절적 분포를 전체적으로 적절히 모사하였다. 해양대순환 모형이 해빙 모형과 접합한 경우와 그렇지 않은 경우에 대한 비교 연구에서 해빙은 양반구 고위도에서의 해수온과 염분을 유지시켜주는 중요한 역할을 할뿐만 아니라 South Ocean 순환세포와 남반구 순환세포(Southern Hemisphere circulation cell) 및 북대서양 심층수와 관련한 자오 심해 순환과 남극환류 같은 동서류의 순환도 적절히 모사하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.545-555
• /
• 2007

Ocean general circulation model developed by GFDL on the basis of MOM4 of FMS are examined and evaluated in order to elucidate the global ocean status. The model employs a tripolar grid system to resolve the Arctic Ocean without polar filtering. The meridional resolution gradually increases from $1/3^{\circ}$ at the equator to $1^{\circ}$ at $30^{\circ}N(S)$. Other horizontal grids have the constant $1^{\circ}$ and vertical grids with 50 levels. The ocean is also coupled to the GFDL sea ice model. It considers tidal effects along with fresh water and chlorophyll concentration. This model is integrated for a 100 year duration with 96 cpu forced by German OMIP and CORE dataset. Levitus, WOA01 climatology, serial CTD observations, WOCE and Argo data are all used for model validation. General features of the world ocean circulation are well simulated except for the western boundary and coastal region where strong advection or fresh water flux are dominant. However, we can find that information concerning chlorophyll and sea ice, newly applied to MOM4 as surface boundary condition, can be used to reduce a model bias near the equatorial and North Pacific ocean.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제51권7호
• /
• pp.1738-1748
• /
• 2019

Previous research has shown that the inclined condition has an impact on the natural circulation (natural circulation) mode operation of Floating Nuclear Power Plant (FNPP) mounted on the movable marine platform. Due to its compact structure, small volume, strong maneuverability, the Integral Pressurized Water Reactor (IPWR) is adopted as marine reactor in general. The OTSGs of IPWR are symmetrically arranged in the annular region between the reactor vessel and core support barrel in this paper. Therefore, many parallel natural circulation loops are built between the core and the OTSGs primary side when the main pump is stopped. and the inclined condition would lead to discrepancies of the natural circulation drive head among the OTSGs in different locations. In addition, the flow rate and temperature nonuniform distribution of the core caused by inclined condition are coupled with the thermal hydraulics parameters maldistribution caused by OTSG group operating mode on low power operation. By means of the RELAP5 codes were modified by adding module calculating the effect of inclined, heaving and rolling condition, the simulation model of IPWR in inclined condition was built. Using the models developed, the influences on natural circulation operation by inclined angle and OTSG position, the transitions between forced circulation (forced circulation) and natural circulation and the effect on natural circulation operation by different OTSG grouping situations in inclined condition were analyzed. It was observed that a larger inclined angle results the temperature of the core outlet is too high and the OTSG superheat steam is insufficient in natural circulation mode operation. In general, the inclined angle is smaller unless the hull is destroyed seriously or the platform overturn in the ocean. In consequence, the results indicated that the IPWR in the movable marine platform in natural circulation mode operation is safety. Selecting an appropriate average temperature setting value or operating the uplifted OTSG group individually is able to reduce the influence on natural circulation flow of IPWR by inclined condition.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제37권4호
• /
• pp.265-278
• /
• 2015

We analyzed the North Pacific Intermediate Water (NPIW) that was simulated in 25 coupled general circulation models (CGCMs) using historical and Representative Concentration Pathway 4.5 (RCP4.5) scenario experiments of Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), focusing on the evaluation of the performance of HadGEM2-AO. A large inter-model diversity in salinity, density, and depth of the NPIW exists even though the multi-model ensemble mean (MME) is comparable to observations. It was found that the depth of the NPIW tends to be deeper in the models in which the NPIW is relatively saltier. HadGEM2-AO simulates the lightest NPIW having the lowest salinity at shallower depth, compared with other CGCMs. Future projections of the NPIW show that the temperature of the NPIW increases, but the density decreases in all CMIP5 models. It was shown that the salinity of the NPIW decreases in most models and the decrease tends to be larger in models simulating the lighter NPIW. The HadGEM2-AO projects moderate changes in the temperature and density of the NPIW out of the CMIP5 models.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.214-226
• /
• 2007

강수는 다양한 대기 변수들의 영향으로 나타나기 때문에 비선형성이 매우 강하다. 따라서 역학 모형을 통해 예측된 강수의 보정은 비선형 모형인 인공 신경망 등을 통해 가능할 것이지만, 인공 신경망의 경우 초기 가중치 선택, 지역 최소화 문제, 뉴런의 수 결정 등의 문제로 인한 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 가장 보편적으로 사용되는 다중 선형 회귀 모형을 이용하여 CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하였으며, 예측성을 살펴보았다. 이를 위하여 우선 PNU/CME 접합 대순환 모형(Coupled General Circulation model, CGCM)(박혜선과 안중배, 2004)을 이용하여 1979년부터 2005년까지 매해 4월부터 8월까지 5개월간 앙상블 적분을 하였다. 적분 결과 중 한반도를 포함한 동북아시아 지역$(110^{\circ}E-145^{\circ}E,\;25^{\circ}N-55^{\circ}N)$의 여름철인 6월(리드 2), 7월(리드 3), 8월(리드 4) 및 여름철 평균인 JJA(from June to August) 기간의 PNU/CME CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하기 위해 다중 선형 회귀(Multiple Linear Regression, MLR)를 이용하였다. PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과 중 강수, 500 hPa 연직 속도, 200 hPa 발산장, 지상 기온 등의 예측 인자와 관측 강수와의 선형적인 관계를 이용하여 MLR 모형을 구축하였다. 그리고 교차 검증(cross- validation)을 수행하여 PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과와 교차 검증 결과를 비교하였다. 상관계수, 적중률 (hit rate), 오보율(false alarm rate) 그리고 Heidke 기술 점수(Heidke skill score) 등을 살펴본 바, 보정하지 않은 모형의 결과에 비해 MLR 모형을 이용하여 보정한 결과의 강수에 대한 예측성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제38권7호
• /
• pp.469-480
• /
• 2017

Controversy has surrounded the potential impacts of phytoplankton on the tropical climate, since climate models produce diverse behaviors in terms of the equatorial mean state and El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation (ENSO) amplitude. We explored biophysical impacts on the tropical ocean temperature using an ocean general circulation model coupled to a biogeochemistry model in which chlorophyll can modify solar attenuation and in turn feed back to ocean physics. Compared with a control model run excluding biophysical processes, our model with biogeochemistry showed that subsurface chlorophyll concentrations led to an increase in sea surface temperature (particularly in the western Pacific) via horizontal accumulation of heat contents. In the central Pacific, however, a mild cold anomaly appeared, accompanying the strengthened westward currents. The magnitude and skewness of ENSO were also modulated by biophysical feedbacks resulting from the chlorophyll affecting El $Ni{\tilde{n}}o$ and La $Ni{\tilde{n}}a$ in an asymmetric way. That is, El $Ni{\tilde{n}}o$ conditions were intensified by the higher contribution of the second baroclinic mode to sea surface temperature anomalies, whereas La $Ni{\tilde{n}}a$ conditions were slightly weakened by the absorption of shortwave radiation by phytoplankton. In our model experiments, the intensification of El $Ni{\tilde{n}}o$ was more dominant than the dampening of La $Ni{\tilde{n}}a$, resulting in the amplification of ENSO and higher skewness.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권2호
• /
• pp.159-170
• /
• 2022

기후변화로 인한 도시유역의 물 관련 재해의 심각성이 증가함에 따라 미래 기후 환경에서 도시 유역의 홍수피해를 줄이는 것은 중요한 문제 중 하나이다. 본 연구는 다기준의사결정기법을 이용하여 미래 기후 환경에서 도시 유역의 홍수 피해 저감 효율을 극대화하기 위해 투수성 포장 시설을 설치하기 위한 지역의 우선순위를 선정한다. 과거에 비해 도시화가 많이 진행된 목감천 유역을 대상유역으로 선정하였으며, 목감천 유역의 27개 소유역을 투수성 포장 시설의 설치 가능지역으로 하였다. 2개의 Shared Socioeconomic Pathway (SSP) 시나리오에 따른 Coupled Model Intercomparison Project 6(CMIP6)의 6개 전지구모형(General Circulation Model, GCM)을 사용하여 연구대상지의 미래 월 강수 자료를 추정했다. 투수성 포장의 우선순위를 결정하기 위한 수량 평가 기준은 Driving force-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR) 체계를 토대로 선정하였으며, 평가 기준별 투수성 포장 시설의 평가값은 국가통계자료와 Storm Water Management Model의 모의 값을 사용했다. 최종적으로 Fuzzy TOPSIS 및 Minimax regret 방법을 사용하여 투수성 시설을 설치하기 위한 지역의 우선순위를 선정했다. 결국 우선순위가 높은 지역은 목감천 유역의 상류 유역에 비해 도시화가 많이 진행되었고 인구밀도가 높은 하류유역에 집중되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.14-19
• /
• 2000

A coupled general circulation model (GCM) of the global atmosphere, oceans and lands is used for finding the future climate at times of doubled carbon dioxide concentration (DCDC) of the atmosphere. Two runs of the model were made in order to find the future change. Global changes at times of DCDC may be characterized by a global warmig of $1.4^{\circ}C$, a $3\%$ global precipitation increase, and an increase in the surface available water (SAW) over the global land among others. The estimated increase in SAW over the land implies that river discharge is likely to increase with increased chance of severe weather as a result of the future global warming.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제48권10호
• /
• pp.817-830
• /
• 2015

본 연구에서는 기후변화 시나리오의 미래 전망 불확실성 요소를 감안한 근 미래(2011~2040년) 극치 강수전망과 빈도분석을 CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) 9개 GCMs (General Circulation Models)를 사용하여 수행하였다. 또한, 기후자료의 유역규모 비모수적 상세화 및 편이보정 기법을 적용하여, 다중 모델 앙상블(MME)을 통한 불확실성 분석을 수행하였다. 분석결과, RCP4.5와 RCP8.5 시나리오 모두 한반도 근 미래 극치 강수특성인자의 연간 변동성과 불확실성이 커지는 것으로 분석되었으며, 강우빈도해석 결과 2040년까지 50년과 100년 빈도 확률강수량이 최대 4.2~10.9% 증가할 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 다중모델 앙상블 GCMs의 불확실성을 고려한 국가수자원 장기종합개발계획과 기후변화 적응대책 마련 등 기후변화 방재관련 정책결정 및 의사결정 지원 자료로 활용이 가능할 것이다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제3권1호
• /
• pp.16-24
• /
• 1998

본 연구에서는 해양-대기 접합기후계의 연구를 위해 대기대순환모형에 대응하는 해양대순환모형을 개발하였고 이 해양대순환모형을 이용하여 주어진 대기경계조건에 대한 해양의 반응을 연구하였다. 기후학적 월평균값을 이용하여 모형을 100년동안 적분하였을 때(EXP 1), 해수온과 해류 등 모사된 대규모 해양상태는 관측과 유사하게 나타났다. 그러나 북적도반류와 같은 좁은 구역의 해류는 모형이 성긴 격자를 사용함으로 불가피하게 흐트러졌다. 남극주변의 남빙양상의 해빙의 계절변화 또한 잘 모사되었다. NCEP/NCAR Reanalysis Project로부터 얻어진 10년 월평균자료(1982-1991)를 경계조건으로 한 EXP 2에서 모형은 1982-1983과 1986-1987의 엘니뇨를 포함하는 그 기간 동안의 주요한 해양변화를 적절히 모사해 내었다. ENSO기간 동안 모형은 편서풍 아노말리의 동진에 따른 서향류 아노말리에 반응하여 동쪽으로 팽창하는 더운물과 적도를 따른 음의 연직속도 아노말리를 보여주고 있다. 엘니뇨와 상관한 아노말리 분포와 그 시간전개는 관측과 일치하고 있다. 일련의 실험들은 본 모형이 해양의 평균상태 및 아노말리를 재생산하는 능력을 가지고 있고, 해양-대기 결합계의 연구를 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다.