• 제목/요약/키워드: Freshwater budget

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BOX 모델을 이용한 금강 하구해역의 물질수지 산정 (Estimation of material budget for Keum river estuary using a Box Model)

  • 김종구;김동명;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.76-90
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    • 2000
  • 물질수송 해석을 위한 박스모델 형태의 물질수지모델을 이용하여, 주변의 많은 환경적 변화 요인을 내재하고 있는 금강하구를 대상으로 계절별 영양염 물질순환 특성을 평가하였다. 담수 유입 및 유출은 계절에 따라 약 4~14배의 큰 차이를 나타내었다. 물수지에 의한 담수유 출량은 1.014×10/sup 8/~12.566×10/sup 8/m³/month로 나타났으며, 담수유출량의 99.7%가 하천수의 유출에 의한 것으로 나타났다. 염분수지에 의해 계산된 담수존재량은 0.339×10/sup 8/~0.652×10/sup 8/m³이었고, 평균체류시간은 1.6~10.0일, 해수교환시간은 2.2~11.9일로 계산되었다. 평균체류시간은 계절별로 큰 차이를 보였는데 강우집중시기인 하계 풍수기에는 1.6일의 짧은 체류시간을 보인 반면 동계 갈수기에는 10.0일의 평균체류시간을 나타내었다. 영양염 수지로 계산된 DIP의 유입flux의 범위는 5.57~32.68ton/month이었고, DIN 유입flux는 234.93~2,373.39ton/month로 계산되었다. 영양염의 체류시간을 보면, DIP의 경우 1.1~6.4일의 범위를, DIN의 경우 1.8~10.9일의 범위를 보였고, 담수체류시간과 비교하면, DIP는 0.39~2.31배, DIN은 0.83~l.13배를 나타내었다. DIP의 경우 하계를 제외한 전 계절에서 담수 체류시간보다 짧아 DIP가 빠르게 순환되었으나, DIN의 경우 하계와 동계에 담수체류시간보다 긴 순환비를 보여 영양염이 축적됨을 알 수 있다.

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Analytical Model of Salt Budget in the Upper Indian River Lagoon, Florida USA

  • Kim, Young-Taeg
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권1호
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    • pp.33-42
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    • 2004
  • Effect of freshwater discharge on the long-term salt balance in the Northern and Central Indian River Lagoon (IRL) is successfully simulated by a new analytical solution to a water balance-based one-dimensional salt conservation equation. Sensitivity tests show that the salinity levels drop abruptly even during the dry season (November to May) due to the high surface runoff discharge caused by tropical storms, depressions, and passage of cold fronts. Increasing surface runoff and direct precipitation has risen by ten times, lowering the salinity level down to 12psu in the Northern Central zone, and to 17 psu in the Northern zone. However, the salinity level in the Southern Central zone has decreased to 25 psu. High sensitivity of the Northern Central zone to freshwater discharge can be partially explained by a rapid urbanization in this zone. During the dry season, less sensitivity of the Southern Central zone to the increased surface runoff is attributed to the proximity of the zone to the Sebastian Inlet and a strong diffusion condition possibly resulting from the seawater intrusion to the surficial aquifer at the Vero Beach. During the wet season, however, the whole study area is highly sensitive to freshwater discharge due to the weak diffusion conditions. High sensitivity of the IRL to the given diffusion conditions guarantees that the fresh-water release occurs during strong wind conditions, achieving both flood control in the drainage basin and a proper salinity regime in the IRL.

영산강 하구해역에서의 단순 박스모델에 의한 물질수지 (Material Budgets in the Youngsan River Estuary with Simple Box Model)

  • 이경식;전수경
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.248-254
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    • 2009
  • 영산강 하구해역에서 계절별로 물질순환과 영양염 플럭스 특성을 파악하기 위해 단순 박스모델을 이용하여 담수수지, 염분수지, 영양염 물질수지를 산정하였다. 외해, 시스템영역으로 유입되는 계절적 평균담수의 양은 $36.481{\times}10^6{\sim}663.634{\times}10^6m^3/month$로 나타났다. 염분수지에 의해 계산된 담수존재량은 $2.515{\times}10^6{\sim}5.812{\times}10^6m^3$이었고 평균 체류시간은 0.26~2.03일로 계산되었다. 평균체류시간은 계절별로 큰 차이를 보였는데 강우가 집중된 하계 풍수기에는 0.26일의 짧은 체류시간을 보인 반면 추계 갈수기에는 2.03일의 평균체류시간을 나타내었다. 해수교환량은 $1,248{\times}10^6{\sim}9,489{\times}10^6m^3/month$으로 하계 풍수기에 해수교환량이 가장 크게 나타났다. 영양염의 부하량은 DIP과 DIN가 각각 2.9~61.22 ton/month, 76.63~1,149.91 ton/month로 계산되었다. 영양염의 체류시간은 DIP의 경우 0.45~1.10일의 범위를, DIN의 경우 0.28~1.92일의 범위를 보였고, 담수체류시간과 비교하면 DIP과 DIN는 하계를 제외한 전 계절에서 담수 체류시간 보다 짧은 체류시간을 보여 영양염이 빠르게 순환되는 것을 알 수 있었다. 특히 DIP는 동계에 외해에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 같은 시기에 해수교환에 의한 플럭스가 시스템 영역내로 유입되는 결과를 보여 외부 유입원 존재를 추정하게 하였다.

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The Importance of Nitrogen Release and Denitrification in Sediment to the Nitrogen Budget in Hiroshima Bay

  • KIM Do-Hee;MATSUDA Osamu
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.779-786
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    • 1996
  • The main purpose of this study was to estimate the role of dissolved inorganic nitrogen (DIN) released from sediment and denitrification process in sediment on the nitrogen budget of Hiroshima Bay by means of collecting data on distributions and budgets of nitrogen and phosphorus in the bay, DIN fluxes across sediment-water interface and denitrification rates in the sediments of the same area. The TN : TP and DIN:DIP atomic ratios of the discharged freshwater were about 26 and 21, respectively. The standing stocks in the seawater of the TN : TP atomic ratio varied from 8 to 14 with an annual mean value of 11, while the DIN : DIP atomic ratio varied from 10 to 15 with an annual mean value of 12 in the bay. The residence time of nitrogen and phosphorus were estimated to be about 109 days and 200 days in the bay, respectively. The proportion of DIN released from sediment and denitrification rate to the loading of total nitrogen into Hiroshima Bay were $45\%\;(37\~82\%)\;and\;13\%(0.0\~37\%)$, respectively, and the amount of nitrogen through denitrification process was 6.5 times larger than the outflow of nitrogen from the bay. The results show that DIN released from sediment and denitrification process in sediment play important roles on the nitrogen budget in Hiroshima Bay.

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Why the Mediterranean Sea Is Becoming Saltier

  • Bryden, Harry-L.;Boscolo, Roberta
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제37권3호
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    • pp.117-124
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    • 2002
  • Anthropogenic changes have been made to the water budget for the Mediterranean Sea as a result of river diversion projects. The decrease in freshwater inflow to the Mediterranean represents an effective increase in the overall net evaporation over the basin. Hydraulic control models for the exchange between the Mediterranean and Atlantic through the Strait of Gibraltar predict that the salinity of the Mediterranean should increase if the net evaporation over the Mediterranean increases. Increases in the salinity of the deep waters in both the western and eastern Mediterranean basins have been observed. The causes of such higher deep water salinity are attributed to increases in intermediate water salinity which are ultimately mixed down into the deep sea during wintertime buoyancy loss events. The pattern of the Mediterranean salinity increase is instructive for understanding how the water mass properties in a basin change over time as a result of anthropogenic changes.

Box Model을 이용한 가막만의 물질체류시간과 Net Ecosystem Metabolism (Dissolved Nutrient Balance and Net Ecosystem Metabolism Using a Simple Box Model in Gamak Bay, Korea)

  • 엄기혁;이원찬;박성은;홍석진;김형철;조윤식
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.257-263
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    • 2011
  • SBM을 이용하여 2006년 가막만의 담수, 염분, 영양염 등 물질 수지를 산정하였다. 담수유출량은 $-174.2{\sim}72.5{\times}10^3m^3/day$로 나타났으며 개방경계에서의 해수 교환에 의한 mixing volume은 $-2.4{\times}10^7\sim4.9{\times}10^7m^3/day$로 만 내외의 염분차이에 의해 크게 좌우 받았다. 육상기인 DIP와 DIN의 유입 flux의 범위는 397.0~1158 mole/day 및 1750~8328 mole/day의 범위로 다른 지역에 비해 낮았다. DIP의 소실 또는 생성은 물수지의 변동에 의해 크게 좌우 되는 특징을 보였으며, 또한, 물질체류시간에 의해 물질수지가 크게 좌우되어 NEM도 크게 달라지는 결과를 보였다.

과거 해수 순환을 지시하는 해수기원 네오디뮴 동위원소 비 기록 (Authigenic Neodymium Isotope Record of Past Ocean Circulation)

  • 허영숙;장광철
    • 암석학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.249-259
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    • 2014
  • 해수의 순환이 지구표면의 열 분배 및 궤도함수주기와 천년주기의 기후변화와 밀접한 관계가 있음이 알려지면서 과거 해수의 흐름을 지시할 수 있는 지시자의 개발이 관심을 끌고 있다. 이 논평에서는 해수 자생성 네오디뮴 동위원소 비를 해수순환의 지시자로 활용하는 원리와 분석방법 그리고 두 가지 적용사례를 소개한다. 먼저 지난 빙하기-간빙기와 아빙기-아간빙기에 걸쳐 북대서양심층수 세기의 변화를 명확히 볼 수 있는 예를 소개한다. 다음으로는 북극해에서 담수의 유입과 해수순환을 재구성한 예를 보인다.

징거미새우, Macrobrachium nipponense (De Haan) 유생의 탈피주기별 탄소수지 (Carbon Budget during the Molt Cycle of Macrobrachium nipponense (De Haan) larvae)

  • 신윤경;진평
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.237-246
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    • 1995
  • 담수산 징거미새우, Macrobrachium nipponeue의 유생을 수온 $25^{\circ}$, 염분 $7\%o$의 일정한 조건하에서 사육하면서 섭이율, 호흡률 및 성장률을 측정하였으며, 이를 토대로 하여 생물에너지학적 효율을 분석하기 위하여 모든 유생기간 동안 탄소의 흡수 및 분배에 대한 탄소수지를 구명하였다. 생리적, 생화학적 자료로서 시간의 경과에 따른 발생변화의 양상과 섭이율, 성장률 및 호흡률 등을 회귀방정식으로 나타내었다. 일일 섭이율(F)과 비탄소섭이율(F/C)은 대체로 탈피후기에서 최소를 나타내었다. 그리고 성장율(G, G/C)은 탈피주기 동안 감소하는 경향을 나타내었다. 탈피주기 동안 탄소는 초기에 증가하는 경향을 나타내었으며, 질소는 탈피전기까지 꾸준히 증가하는 경향을 나타내었다. 단백질은 탈피전기의 중기에 다소 높은 축적을 보이면서 탈피전기의 말기까지 일정량을 유지하면서 체물질을 구성하는 우점성분으로 일정하게 유지되었다. 유생의 섭이(F), 성장(G), 호흡(R) 및 동화량(A)의 절대값은 탈피주기동안 뚜렷한 변화를 나타내었다. 탈피주기 가운데 탈피전기로 진행하면서, 성장률보다 호흡율이 더 커졌으며, 탈피주기 동안 변화하고 있는 호흡을 대사계수, 즉 호흡이 탄소로 전환되어 이화되고 있는 부분으로 나타내었다. 탈피후기에서 R/G<1, (R1, (R>G)로 변동하였다. 부화후부터 후기 유생단계까지의 누적탄소수지를 보면, 총섭이량은 $491.54{\mu}g\;C/ind$였으며, 동화효율은 $85.3\%$ 호흡율은 $47.7\%$ 그리고 성장율은 $37.6\%$였다. 그리고 총섭이량중 동화되지 않고 소실된 양은 $72.19{\mu}g\;C/ind$로서 $14.6\%$를 차지하였다.

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영산강 하구의 2011년 하계 홍수시 퇴적물이동 수치모의 (Numerical Modeling of Sediment Transport during the 2011 Summer Flood in the Youngsan River Estuary, Korea)

  • 방기영;김태인;송용식;이정현;김신웅;조재갑;김종욱;우승범;오재경
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.76-93
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    • 2013
  • 영산강 하구는 하구둑 및 방조제 건설등의 개발 사업으로 해수유동 체계에 변화가 발생하였으며, 인위적인 하구둑 운영에 의해서 담수 방류가 조절되어 자연적인 하구와는 다른 하구순환 형태를 나타내며, 하천 기원 퇴적물의 유입이 제한적이다. 하구둑 방류가 빈번한 하계의 하구 퇴적물 이동양상과 수지를 파악하기 위하여 3차원 수치모델인 EFDC를 적용하였다. 외력 및 육상 유입 조건을 실시간으로 입력하고, 연구지역의 퇴적물 입도특성을 바탕으로 모래, 실트, 점토의 다중 입경을 적용하여 모델링을 수행하였다. 관측 조석, 조류와 부유사 농도에 대하여 보정 검정된 모델링 결과에 의하면, 2011년 8월에 부유 퇴적물은 표층에서 외해방향으로 이동하지만 중 저층에서는 하구 내측으로 이동한다. 하구둑 방류에 기인한 하구순환에 의해 실트 크기 입자에 의한 퇴적이 우세하게 나타나며, 점토 크기 입자는 대부분 하구 내에서 순환을 반복하는 양상을 보였다.

마산만의 자생 유기물 저감을 위한 단순 박스모델의 적용 (Reduction of Autochthonous Organics in Masan Bay using a Simple Box Model)

  • 홍석진;이원찬;윤상필;박성은;조윤식;권정노;김동명
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.111-118
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    • 2007
  • 단순 박스모델을 이용하여 $2005\sim2006$년 마산만의 담수 유량, 염분, 영양염, COD등 물질 수지를 산정하였다. 담수수지 계산 결과 계절별로 $307.4\times10^3\sim1,210\times10^3m^3/day$로 이 시기에는 5 월이 가장 높았다. 하천과 생활하수에 의한 DIP과 DIN의 유입flux는 각각 $410.8\sim795.7kg/day$$4081.4\sim6525.3kg/day$ 범위로 마산만 내부에서 질소의 축적이 예상된다. 순 기초생산(net primary production)은 연 평균 $0.028mol/m^2/day$$14.4\sim517.8mgC/m^2/day$의 범위로 분포하였으며, 평균 $330.7mgC/m^2/day$ 였다. 해저 퇴적물로부터의 영양염 공급을 100% 제거할 경우 COD 농도는 2.79mg/L 에서 2.20mg/L로 감소하여 COD의 21.0%의 제거 효과가 있는 것으로 나타났다.

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