• Ocean and Polar Research
• /
• 제45권3호
• /
• pp.155-172
• /
• 2023

The collapse of ice shelves is a process that can severely increase the rise of global sea-levels through the reduction of the buttressing effect of ice shelves and the consequent acceleration of the ice flow of ice sheets. In recent years, the West Antarctic ice shelves in the Amundsen Sea, whose buttressing effect is essential for a great part of the West Antarctic ice sheet, have been experiencing the most rapid melting and thinning in the world. The melting of the West Antarctic ice shelves is caused primarily by heat transported by Circumpolar Deep Water (CDW). For this reason, it is important to investigate ice-ocean interactions that could influence the melting of ice shelves and evaluate the stability of West Antarctic ice shelves. A lot of researchers have been actively investigating the West Antarctic ice shelves in the Amundsen Sea. High-impact journals have recognized the importance of and published studies on ice-ocean interactions occurring near and under the ice shelves as well as the connections among ice shelves. However, in situ observations are limited due to extreme weather and sea-ice conditions near the ice shelves; therefore, many scientific questions remain unanswered. This study introduces the characteristics of the Amundsen Sea and investigate the past and latest research issues in this region. This study also gives suggestions regarding important scientific questions and directions for future research that should help early-career scientists take the lead in future research on the melting dynamics of the West Antarctic ice shelves in the Amundsen Sea.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.414-417
• /
• 2008

We have extracted a surface deformation map of a part of Canisteo Peninsula on Amundsen Sea in West Antarctica by applying 4-pass DInSAR technique to two ERS-1/2 tandem pairs obtained on October 21-22, 1995 (diff-pair) and March 9-10, 1996 (topo-pair), and analyzed changes of glaciers, sea ice, ice shelves, and their kinematic interactions. We observed fast motion of glaciers pushing the adjoining sea ice. Some interferometric phases indicate the up-rise of sea ice of which type is thought to be land-fast ice to exert repulsive force against the pushing glacier. There were other glaciers and sea ice that moved to the same direction, suggesting that the sea ice in these regions was land-fast ice weakly harnessed to sea bottom or pack ice not harnessed at all. Several small circular fringes in ice shelves suggested that islands or seamounts on the bottom of ice shelves deterred the movement of ice shelves, resulting in the rise of ice surface.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.285-293
• /
• 2024

본 연구는 Google Earth Engine을 활용하여 Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar 영상을 통해 남극 Campbell Glacier Tongue (CGT)와 Drygalski Ice Tongue (DIT)의 면적 변화를 2016년부터 2024년까지 모니터링하였다. Otsu 기법과 Simple Non-Iterative Clustering (SNIC) 클러스터링 기법을 사용하여 빙설과 해양을 구분하고 월평균 영상을 통해 빙설 탐지 오류를 줄였다. 분석 결과 CGT는 주기적인 붕괴로 인하여 약 26% 감소하였고 DIT는 전반적으로 증가하다가 최근 급격한 감소를 보였다. Sentinel-2 광학 영상과 비교한 결과 높은 탐지 정확성을 보여 제안된 방법의 신뢰성을 입증하였으며, 본 연구는 남극 빙설과 빙붕의 장기 모니터링에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
• /
• pp.145-148
• /
• 2008

2003년 1월에 발사된 ICESat 인공위성은 극지방 전 지역을 거의 관측할 수 있는 극궤도 위성으로 극지방 빙하 변화 연구에 많은 기여를 하고 있다. ICESat은 GLAS(Geoscience Laser Altimetry System) 센서를 이용하여 지형의 변화를 정밀 관측함으로써 빙하의 고도 변화 탐지에 매우 유용하다. 이는 기존의 SAR 위성을 이용한 빙하 연구의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat의 정밀 빙하 고도 관측을 이용하여 Amery 빙붕의 속도 변화를 파악할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 시간의 변화에 따라 수평적으로 이동하는 빙붕의 변화를 ICESat 위성 자료를 통해 확인할 수 있었으며 이를 통해 빙붕의 속도 분포를 계산할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구를 통해 개발된 방법은 남극의 다른 빙붕 연구에도 적용될 수 있을 것이다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제44권1호
• /
• pp.69-82
• /
• 2022

The Ross Sea, Antarctica plays an important role in the formation of Antarctic Bottom Water (AABW) which is the densest water mass in global thermohaline circulation. Of the AABW, 25% is formed in the Ross Sea, and sea ice formation at the polynya (ice-free area) developed in front of ice shelves of the Ross Sea is considered as a pivotal mechanism for AABW production. For this reason, monitoring the Ross Sea variations is very important to understand changes of global thermohaline circulation influenced by climate change. In addition, the Ross Sea is also regarded as a natural laboratory in investigating ice-ocean interactions owing to the development of the polynya. In this article, I introduce characteristics of the Ross Sea described in previous observational studies, and investigate variations that have occurred in the Ross Sea in the past and those taking place in the present. Furthermore, based on these observational results, I outline variations or changes that can be anticipated in the Ross Sea in the future, and make an appeal to researchers regarding the importance and necessity of continuous observations in the Ross Sea.

• 한국측량학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.343-353
• /
• 2018

Ocean tides in Antarctica are not well constrained mostly due to the lack of tidal observations. Especially, tides underneath and around ice shelves are uncertain. InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) data has been used to observe ice shelf movements primarily caused by ocean tides. Here, we demonstrate that it is possible to estimate tidal constituents underneath the Sulzberger ice shelf, West Antarctica, solely using ERS-1/2 tandem mission DInSAR (differential InSAR) observations. In addition, the tidal constituents can be estimated in a high-resolution (~200 m) grid which is beyond any tidal model resolution. We assume that InSAR observed ocean tidal heights can be derived after correcting the InSAR data for the effect of atmospheric loading using the inverse barometric effect, solid earth tides, and ocean tide loading. The ERS (European Remote Sensing) tandem orbit configuration of a 1-day separation between SAR data takes diminishes the sensitivity to major tidal constituents including $K_1$ and $S_2$. Here, the dominant tidal constituent $O_1$ is estimated using 8 differential interferograms underneath the Sulzberger ice shelf. The resulting tidal constituent is compared with a contemporary regional tide model (CATS2008a) and a global tide model (TPXO7.1). The InSAR estimated tidal amplitude agrees well with both models with RMS (root-mean-square) differences of < 2.2 cm and the phase estimate corroborating both tide models to within $8^{\circ}$. We conclude that fine spatial scale (~200 m) Antarctic ice shelf ocean tide determination is feasible for dominant constituents using C-band ERS-1/2 tandem mission InSAR.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.543-553
• /
• 2011

Aqua에 탑재된 AMSR-E는 NASA Team2 해빙 알고리즘을 사용하여 해밍 면적비를 계산하고 있으며, 이는 남극의 해빙 지역에서 매우 정확하다는 것이 증명되었다. 그러나 AMSR-E의 관측 영역 내에 빙산 및 빙붕과 같은 빙하빙이 많이 포함될 경우 해빙과는 다른 빙하빙의 복사특성 때문에 NASA Team2알고리즘으로부터 계산되는 얼음의 면적비는 그 정확성이 유지되지 않는다. 본 논문에서는 남극의 George V 해안이 촬영된 두 장의 ENVISAT ASAR 영상으로부터 해빙과 빙하빙의 면적비를 추출하였고, 이를 NASA Team2 해빙 면적비와 비교하였다. NASA Team2 알고리즘은 빙하빙에 대해 실제보다 작은 면적비를 계산하였다. 빙하빙에 대한 NASA Team2 알고리즘의 면적비 계산 오류를 해석하기 위해 PR(polarization ratio), GR(spectral gradient ratio), $PR_R$(rotated PR), 그리고 ${\Delta}GR$ 영역에서 빙하빙의 마이크로파 복사특성을 분석하였다. 빙하빙은 PR, GR, $PR_R$, ${\Delta}GR$ 영역에서 ice type A, B, C와 같은 남극의 해빙 및 open water와 구분되는 고유한 범위를 형성하였으며, 이는 빙하빙이 얼음의 새로운 종류로 AMSR-ENASA Team2 해빙 알고리즘에 추가될 수 있음을 의미한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.190-195
• /
• 2009

서남극 빙상의 감소 속도는 급격히 가속화되고 있으며, 전 지구적 해수면 상승과 기후변화 예측을 위해 이 지역에 대한 지속적인 관찰이 요구되고 있다. 본 연구에서는 서남극 Canisteo 반도와 주변 지역이 촬영된 2쌍의 ERS-1/2 tandem pair에 4-pass 위상차분간섭기법을 적용하여 위상차분간섭도를 생성하였고, 빙하와 해빙, 그리고 빙붕의 표면 변화를 관찰하였다. 위상차분간섭도에서 센서 방향으로의 변위를 추출한 결과 해안 빙하와 그에 인접한 정착빙은 같은 방향의 움직임을 나타냈다. 특히 빙하와 맞닿은 부분의 정착빙은 그 움직임이 다른 부분에 비해 컸는데, 이는 빙하의 하강 및 유실이 해빙에 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 정착빙의 가장자리에 위치한 해빙은 해류의 영향에 기인하는 움직임을 보였으며, 이 해빙의 유형이 부빙 또는 유빙임을 알 수 있었다. 반도 양옆에 위치한 빙붕은 모두 센서 방향으로의 움직임을 보였으나 그 크기에서 차이를 나타냈다. 빙붕의 표면에서는 원형의 국부적 함몰이 다수 관찰되었는데, 이는 남극저층수의 적은 유입으로 인해 형성된 melt pond로 추정된다.

• 대기
• /
• 제33권4호
• /
• pp.423-440
• /
• 2023

The updated version of Global Ocean Data Assimilation and Prediction System (GODAPS) in the NIMS/KMA (National Institute of Meteorological Sciences/Korea Meteorological Administration), which has been in operation since December 2021, is being introduced. This technical note on GODAPS2 describes main progress and updates to the previous version of GODAPS, a software tool for the operating system, and its improvements. GODAPS2 is based on Forecasting Ocean Assimilation Model (FOAM) vn14.1, instead of previous version, FOAM vn13. The southern limit of the model domain has been extended from 77°S to 85°S, allowing the modelling of the circulation under ice shelves in Antarctica. The adoption of non-linear free surface and variable volume layers, the update of vertical mixing parameterization, and the adjustment of isopycnal diffusion coefficient for the ocean model decrease the model biases. For the sea-ice model, four vertical ice layers and an additional snow layer on top of the ice layers are being used instead of previous single ice and snow layers. The changes for data assimilation include the updated treatment for background error covariance, a newly added bias scheme combined with observation bias, the application of a new bias correction for sea level anomaly, an extension of the assimilation window from 1 day to 2 days, and separate assimilations for ocean and sea-ice. For comparison, we present the difference between GODAPS and GODAPS2. The verification results show that GODAPS2 yields an overall improved simulation compared to GODAPS.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.545-552
• /
• 2018

지반접지선은 남극 빙하 및 빙붕의 취약성을 나타내는 가장 핵심적인 척도로 물질균형의 증거로 사용된다. 본 연구에서는 SAR와 레이더 고도계 위성을 이용하여 빙하와 빙붕의 고해상도 수치고도모델을 제작하고, 이를 이용하여 동남극의 Campbell 빙하의 지반접지선의 위치를 추정하고 시공간적 변화를 관찰하였다. 2013년 6월 21일과 2016년 9월 10일에 획득된 TanDEM-X 와 TerraSAR-X 자료와 촬영날짜 대비 15일 이내의 CryoSat-2 레이더 고도계 자료의 조합을 이용하여 고해상도 수치고도모델을 제작 후 지반접지선을 추정하였으나 3년 동안 큰 변화를 관찰하지 못하였다. 지반접지선 추정 시 사용된 얼음의 평균 밀도는 정확하게 알려져 있기 않기 때문에 얼음의 밀도를 변화시킨 지반접지선의 변화를 분석하였다. DDInSAR로 추정된 지반접지선과는 공간적으로 큰 차이가 있었지만 광학위성의 표면 특징을 이용하여 추정된 지반접지선과는 얼음의 밀도가 약 $880kg/m^3$일 때 가장 유사하였다. 본 연구는 해저지형의 수직적 정확도에 따라서 결과의 신뢰도가 변할 수 있지만 얼음의 지반접지선 지역의 유체정역학적 얼음 두께가 더욱 큰 영향을 끼칠 것으로 고려되며 동일한 오차를 포함한 두 시기의 지반접지선을 비교하였기 때문에 상대적 변화는 의미가 있다고 고려된다.