• 제목/요약/키워드: Sea Surface Currents

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Envisat ASAR 원시자료를 이용한 표층 해류 속도 추출 (Extraction of Ocean Surface Current Velocity Using Envisat ASAR Raw Data)

  • 강기묵;김덕진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.11-20
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    • 2013
  • 인공위성 Synthetic Aperture Radar(SAR)는 물리해양학적 현상을 정량적으로 관측하는데 가장 유용한 도구 중의 하나이다. SAR의 도플러 편이(Doppler shift) 현상은 센서와 해양표면 유체와의 상대적인 움직임 차이로 인해 발생될 수 있다. 따라서, 단 채널 SAR 원시자료에 기록된 도플러 정보는 해양의 유체 이동속도를 추정하는데 유용하다. 유체의 이동속도는 측정된 도플러 중심주파수(estimated Doppler centroid)와 예측된 도플러 중심주파수(predicted Doppler centroid) 사이의 차이를 측정함으로써 계산될 수 있다. 예측된 도플러 중심주파수는 표적이 움직이지 않는다고 가정했을 때의 중심주파수로서 위성의 궤도, 시선 각, 자세 등과 같은 기하모델을 통해 계산될 수 있고, 측정된 도플러 중심주파수는 실제 SAR 촬영시 표적의 움직임에 해당하는 도플러 중심주파수로서 원시자료에 기록된 정보를 이용하고 평균상관계수법(Average Cross Correlation Coefficient; ACCC)을 적용하여 추출될 수 있다. 이렇게 추출된 도플러 속도에서 브래그 공명을 일으키는 표면 장력파의 위상속도를 제거하여 좀더 정밀한 표층 해류의 속도를 추출하였다. 이러한 기법들을 동해를 촬영한 Envisat ASAR 원시자료에 적용하였으며, 추출된 해류속도를 HF-radar에서 관측한 해류속도와 비교하였다.

인공위성 고도계 자료(1993-2017년)를 이용하여 탐지‧추적‧분류한 동해 중규모 소용돌이의 통계적 특성 (Statistical Characteristics of East Sea Mesoscale Eddies Detected, Tracked, and Grouped Using Satellite Altimeter Data from 1993 to 2017)

  • 이경재;남성현;김영규
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.267-281
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    • 2019
  • 활발한 중규모 변동성으로 인해 해양 환경과 순환의 극심한 변화를 초래하는 동해 전역에서 장기간(1993-2017년) 수집된 인공위성 고도계 자료와 2015-2017년 기간의 4차례 승선 조사로 수집된 현장 관측 자료를 분석하여 중규모 소용돌이의 통계적 특성을 규명하였다. 동해 전역에서 해당 기간 동안 총 1,008개의 중규모 소용돌이를 탐지 추적 정의하고, 이를 27개의 그룹으로 분류하여, 전체 평균 및 각 그룹별 평균 지속기간(L, 일), 진폭(H, m), 반경(R, km), 단위 면적당 강도(EI, $cm^2/s^2/km^2$), 타원율(e), 운동에너지(EKE, TJ), 가용위치에너지(APE, TJ) 및 전파 방향을 산출하였다. 인공위성 고도계 자료로부터 산출된 소용돌이의 중심, 경계, H 각각을 현장 관측 자료로부터 산출된 해당 수치와 비교하여 각각에 대한 불확실성을 중심 오차 2-10 km, 경계 오차 10-20 km, 진폭 오차 0.6-5.9 cm로 추정하였다. 정의된 모든 소용돌이들의 전기간 평균 L, H, R, EI, e, EKE, APE는 각각 $95{\pm}104$일, $3.5{\pm}1.5cm$, $39{\pm}6km$, $0.023{\pm}0.017cm^2/s^2/km^2$, $0.72{\pm}0.07$, $23{\pm}21TJ$, $588{\pm}250TJ$로서 대양에 비해 전반적으로 L이 짧고, H, R은 작으며, EI는 강하고, EKE는 낮게, APE는 높게 나타났다. 또, 대양에서와 같은 뚜렷한 서향 전파 특성을 보이지 않고, 대체로 해류를 따라 이동하는 특성을 보였다. 아극전선(subpolar front)을 기준으로 남부 소용돌이 그룹의 L, H, R, EI, EKE, APE가 북부 그룹에 비해 더 길고, 크고, 강하며, 높고, 평균 해류 방향으로 더 멀리 이동하는 특성을 보였다. 뿐만 아니라 특정 방향으로의 이동이 뚜렷하지 않은 4개 그룹들(Wonsan Warm Eddy, Wonsan Cold Eddy, Western Japan Basin Warm Eddy, Northern Subpolar Frontal Cold Eddy groups)과 상대적으로 크고, 강하며, 높은 H, EI, EKE, APE에도 불구하고 오래 지속되지 않는(짧은 L) 특성을 보이는 3개 그룹들(Yamato Coastal Warm Eddy, Central Yamato Warm Eddy, Eastern Japan Basin Coastal Warm Eddy groups)도 제시하였다. 인공위성 고도계만으로는 잘 탐지되기 어려운 작은 규모의 소용돌이가 존재하는 동해 북부 해역에서는 소용돌이 그룹이 정의되지 않았으며, 본 연구에서 제시된 동해 평균 소용돌이 특성치의 과대추정 가능성이 토의되었다. 본 연구를 통해 1) 기존에 비교적 잘 알려진 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy)와 독냉수성 소용돌이(Dok Cold Eddy) 그룹 외에도 Hokkaido Warm Eddy, Yamato Rise Warm Eddy와 같은 그룹들을 새로 정의하였고, 2) 대양의 중규모 소용돌이에 비해 전반적으로 그 L이 짧고, H, R은 작고, EKE는 낮으나, EI는 강하고, APE는 높으며, 서향 전파가 뚜렷하지 않은 동해의 중규모 소용돌이 특성을 규명했으며, 3) 동해 내에 그룹별로 상이한 중규모 소용돌이 그룹의 특성을 제시하였다.

Modern Dinoflagellate Cysts Distribution off the Eastern Part of Geoje Island, Korea

  • Shin, Hyeon-Ho;Yoon, Yang-Ho;Matsuoka, Kazumi
    • Ocean Science Journal
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    • 제42권1호
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    • pp.31-39
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    • 2007
  • Distributional characteristics of dinoflagellate cysts in surface sediments were investigated in relation to environmental factors in the eastern part of Geoje Island, Korea. Samples were collected from 10 stations in February of 2004 and water temperature and salinity were measured in February, May, September and November of 2004. Total 30 taxa of dinoflagellate cysts were identified representing 19 genera, 28 species and 2 unidentified species. Among these dinoflagellate cysts, Brigantedinium spp. of which relative proportion in th e total dinoflagellate cysts was 23.5%, was the most abundant at all stations except St. 1, and was followed by Spiniferites bulloideus (8.6%), Lingulodinium machaerophorum (8.2%) and Diplopsalis lenticula (6.7%). In addition, ellipsoidal cysts of the genus Alexandrium (Alexandrium catenella - tamarense type) and Gymnodinium catenatum, known to be causative organisms for PSP, occurred with high concentrations. Scrippsiella trochoidea was also found; however, its cyst concentration was low. Generally, species composition in the study area was similar to these reported from Jinhae Bay and Busan Harbor and several dinoflagellate cysts reflected the eutrophic condition. Cyst distribution in th e eastern part of Geoje Island seems to be influenced by the Tsushima Warm Current flowing from the southwest. The mean water temperature was $12.0^{\circ}C$ in February, $14.7^{\circ}C$ in May, $20.9^{\circ}C$ in September and $17.2^{\circ}C$ in November, which was most favorable for Alexandrium spp. growth. The abundances of dinoflagellate cysts rang e d from 528 to 2,834 cysts/g dry sediment. Higher concentrations were recognized in sediments of west area of the Jisimdo than at other stations. The cyst composition of this area was closely related to these of Jinhae Bay and Busan Harbor from which currents flow into this area. Higher cyst concentration in the west area of Jisimdo might be due to formation of the gyre.

Hydrographic Structure Along 131.5°W in the Eastern Tropical Pacific in July 2003

  • Chang, Kyung-Il;Hwang, Sang-Chul;Hong, Chang-Su
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권2호
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    • pp.299-309
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    • 2004
  • Conductivity-temperature-depth (CTD) data obtained along a meridional section in the eastern tropical Pacific in July 2003 have been analyzed to identify various water masses, and to examine the hydrographic structure and zonal geostrophic currents in the upper 1000 m. Water mass analysis shows the existence of subtropical and intermediate waters, characterized by layers of subsurface salinity maximum and minimum, originating from both hemispheres of the Pacific. Vertical section of temperature in the upper 200 m shows the typical trough-ridge structure associated with the zonal current system for most of the tropical Pacific. Water with the lowest salinity of less than 33.6 was found in the upper 30 m between $8.5^{\circ}N$ and $10.5^{\circ}N$ in a boundary zone between the North Equatorial Current and North Equatorial Countercurrent. Temporal changes in water properties observed at $10.5^{\circ}N$ over a period of 9 days suggest both the local rainfall and horizontal advection is responsible for the presence of the low-salinity water. Development of a barrier layer was also observed at $10.5^{\circ}N$. In the North Equatorial Current region a local upwelling was observed at $15^{\circ}N$, which brings high salinity and cooler subtropical water to the sea surface. A band of countercurrent occurs in the upwelling region between $13^{\circ}N$ and $15^{\circ}N$.

VARIABILITY OF THE LATENT HEAT FLUX DURING 1988-2005

  • Iwasaki, Shinsuke;Kubota, Masahisa
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.289-292
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    • 2008
  • Recently, several satellite data analyses projects and numerical weather prediction (NWP) reanalysis projects have produced the ocean surface Latent Heat Flux (LHF) data sets in the global coverage. Comparisons of these LHF data sets showed substantial discrepancies in the LHF values. Recently, the increase of LHF in during 1970s-1990s over the global ocean is shown by the LHF data that have been developed at the Objective Analyzed Air-Sea Fluxes (OAFlux) project. It is interesting to investigate the existence of the increase of LHF over a global ocean in the other LHF products. It is interesting to investigate the existence of the increase of LHF over a global ocean in the other LHF products. In this study, we assessed the consistencies and discrepancies of the inter-annual variability and decadal trend for the period 1988-2005 among six LHF products ((J-OFURO2, HOAPS3, IFREMER, NCEP1,2 and OAFlux) over the global ocean. As results, all LHF products showed a positive trend. In particular, the positive trend in satellite-based data analyses (J-OFURO2, HOAPS3, IFREMER) is larger than that in reanalysis products (NCEP1/2). Also, the consistencies and discrepancies are shown on the spatial patterns of the LHF trends across the six data sets. The positive trend of LHF is remarkable in the regions of western boundary currents such as the Kuroshio and the Gulf Stream in all LHF data sets. But, the discrepancies are shown on the spatial patterns of the LHF trends in tropics and subtropics. These discrepancies are primarily caused by the differences of the input meteorological state variables, particularly for the air specific humidity, used to calculate LHF.

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한국 동해 연안어장의 부유성 폐기물 분포와 조성 (Distribution and Composition of Floating Debris in the East Coast of Korea)

  • 김종화;김삼곤;박창두;주수동
    • 수산해양교육연구
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    • 제9권1호
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    • pp.31-39
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    • 1997
  • Floating debris was recorded from a training ship, #1 Kwanaksan, of Pukyong National University with about 10 knots speed during August 19~26, 1996. The area sampled is the East Coast of Korea, divided into 33 unit segments on survey routes. Debris fabrication materials were categorized using the following; man-made or natural wood items, paper, cardboard, nylon rope, netting, styrofoam and plastics, floating metal and glass containers. All identified items within a $100{\pm}2m$ wide band were recorded but ignored if beyond this boundary. The results of distribution and composition of floating debris in the area are as follows: 1. The quantities of debris during the summer were distributed from 1.8~52 items per $km^2$. The most obvious trend is the widespread distribution of all debris. 2. The highest densities of all debris were discovered in the vicinity of Pusan and ills an area. Especially styrofoam & plastics were observed in 81% of sampled area, next is wood items, 9.1%. Nylon netting & rope was the least widespread pollutant. 3. The relationship between distribution of debris and surface currents of the area was not apparently revealed through this survey. Further surveys are being instigated, and from this it is hoped that a much wider coverage can be achived, perhaps on all sites of Southern and Western sea of Korea and contributed to the finding of sources,stationary area of debris.

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이중유벽의 유효성에 관한 해석 (Analysis of Effectiveness of Tandem Oil Fences)

  • 한동기;이정묵
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.38-46
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    • 2001
  • 조류 중에 설치한 이중 유벽의 유효성을 검증하기 위하여 유벽 전후 및 유벽사이에서의 유적(oil droplet)의 거동을 실험적 및 수치적으로 연구하였다. 이 연구에는 단일 유벽의 경우 유벽의 유연성이 포유성능에 미치는 영향도 포함되었다. 실험은 유적의 밀도와 근사한 구형의 고체입자가 전방 유벽의 상류 한 지점에서 방류되었을 때 그 궤적을 추적하는 것이 내용이었다. 입자는 방류되었을 때 유동장의 상태에 따라 자유표면으로 부상하거나, 유벽에 충돌 또는 유벽하로 빠져나가는 현상을 나타내게 된다. 본 논문에는 이러한 유적의 이동 경위를 해석함으로써, 이러한 유적의 유적이 운동을 시작하는 영역이 어딘가에 따라 전방유벽하로 기름이 누출될 것인지 아닌지를 판단할 수 있는 방법과 전후 유벽의 흘수의 차 그리고 수심이 이중유벽의 포유성능에 미치는 영향을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.

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오끼나와해곡 남쪽해역의 저탁류 퇴적물의 특성 (Characteristics of a Turbidite Sediment from the Southern Margin of the Okinawa Trough, Japan)

  • 현상민
    • 한국해양학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.69-76
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    • 1995
  • 오끼나와 해곡의 남쪽 해저 2051 m에서 채취된 저탁류 퇴적물(RN88-PC5)에 대하여 조사하였다. 반원양성 점토질 퇴적물과 천해에서 운반된 사질퇴적물 사이에는 저저성 유공충의 조성, 입도조성 및 화학적 원소의 조성 등에서 현저한 퇴적학적 특성의 차이 를 보인다. 저탁류 퇴적물인 사질퇴적물에 있어서는 점토질 퇴적물에는 포함되어 있지 않은 전형적인 신호초 해역의 유공충을 다량으로 함유하고 있는 것으로 보아 천해에서 유입된 퇴적물임이 거희확실하다. 이들 사질퇴적물은 저탁류와 관련되어 운반 되었으 며, 사질퇴적물과 점토질퇴적물 사이에는 다른 퇴적학적인 기작이 작용되었음을 시사 한다. /SUP 14/C 연대측정 결과와 유공충의 안정 산소동위원소값의 변화는 과거 약 1 만년으로부터 현재에 이르기까지 포층해수의 점진적인 온난화 경향을 보인다. 또한 Termination 1b의 기록을 보일 뿐만 아니라 약 2천년전과 7천년전의 2회에 걸친 담수 유입의 증거도 보여진다.

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진해만의 빈산소 수괴 형성에 관한 수치실험 (Numerical Simulation of the Formation of Oxygen Deficient Water-masses in Jinhae Bay)

  • 최우정;박청길;이석모
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.413-433
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    • 1994
  • 진해만은 빈산소로 인한 수산생물의 생산성 저하가 현저하다. 본 연구에서는 진해만의 수질환경개선 및 회복을 위해서 빈산소 수괴의 형성방지가 무엇보다도 중요하다고 생각되어 해수유동 및 물질순환 모델을 이용하여 빈산소 수괴 형성상태를 재현하였고, 주요 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도를 예측하여 어장환경 관리방안을 도출한 결과는 다음과 같다. 저층의 용존산소 농도분포는 수온 및 밀도성층과 밀접한 관계를 가지고 변동하였고 수온성층이 가장 강했던 $6{\sim}7$월에 양식어장이 밀집된 진해만 서부해역과 마산만 해역에서 2.0mg/l이하의 빈산소 수괴가 형성되었다. 해수유동 모델에 의한 $M_2$분조 계산결과 창조시 유향의 주류는 가덕수로를 통하여 서쪽으로 이동하였고 일부는 마산만으로 유입되었으며, 낙조시는 반대방향이었다. 최강유속은 가덕수로 부근에서 발생하였고 진동만, 고현성만, 원문만등의 진해만 서부해역과 마산만에서는 5cm/sec이하로 미약하였다. 항유는 만 중앙부와 칠천도 사이에서 반시계방향의 환유가 형성되는 것이 특징적이었으며, 마산만이나 당황만 입구 부근에서는 표층의 경우 남향의 흐름이 나타났고, 저층에서는 북향의 흐름이 형성 되었다. 물질순환 모델의 보정결과 상관성은 0.85이상을 보였고 상대오차는 $28\%$이하의 범위내에서 여름철의 빈산소 수괴를 재현하였다. 각종 오염부하가 용존산소에 미치는 영향의 정도와 범위를 시뮬레이션을 통하여 예측한 결과 SOD가 전지역에 걸쳐 가장 큰 영향을 나타내었고 ,마산만의 유입부하도 용존산소 분포에 큰 영향을 미쳤으나 마산만내 국한되어 나타났으며, 양식생물에 의한 부하는 영향도 적었고 진해만 서부해역에 국한되었다. 빈산소 수괴가 강하게 형성되는 마산만과 진해만 서부해역의 빈산소 수괴 형성방지를 위해 효율적인 오염저감 대책으로서 마산만의 경우 유입 COD부하와 SOD를 저감해야하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD가 주가 되어야 함을 알 수 있었다. 회복시켜야 할 용존산소 농도를 해역II등급인 5.0mg/l의 농도를 유지시키기 위해서는 마산만의 경우 유입되는 COD 부하를 $50\%$, SOD를 $70\%$로 저감해야 하며, 진해만 서부해역의 경우 SOD를 $95\%$, 양식생물 오염부하를 $90\%$까지 저감해야 되는 것으로 나타났다.

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한국의 빨간 오징어 유자망 어업과 북서태평양의 해황 변동 (Korean Drift Gillnet Fishery For Flying Squid , Ommastrephes bartrami ( Lesueur ) , and the Variation of Oceanographic Conditions in the North Western Pacific Ocean)

  • 임기봉
    • 수산해양기술연구
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    • 제22권3호
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    • pp.8-16
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    • 1986
  • The fishing conditions of flying squid, ommastrePhes barsram(Lesueur), in the North Pacific Ocean was studied based on the horizontal water temperature data, satellite data from NOAA and statistical data of flying squid fisheries which were collected from 1980 to 1984. The obtained results were as follows; 1. Since 1979, the Korean drift giIlnet fishery for flying squid was launched in North Pacific. Number of operating vessel and catch of flying squid increased gradually every year. The number of vessels were 111 and their annual catches were 42, 977 M/T in 1984. Therefore, Korean drift giIlnet fishery for this species has played an important role in the products of Korean high-sea fisheries. 2. In the beginning of the fisheries, fishing grounds was formed in the west of long. 1800E. In 1982, in consequence of the center which extended eastward, the fishing ground was formed long. 166$^{\circ}$W in the central North Pacific Ocean. Since 1983, the fishing grounds were formed as far as long. 161$^{\circ}$W. The range of general fishing season in the central North Pacific was from June to August. After september, fishing ground was shifted to the west, in the Northwestern Pacific. 3. The Predominant fishing season for the flying squid was August through January of the coming year. Optimum water temperature for flying sguid at surface layer in the Pacific Ocean ranged from 11 $^{\circ}$e to 17$^{\circ}$e in winter, 13$^{\circ}$e to 17$^{\circ}$e in spring, 12. 8$^{\circ}$C to 19.7$^{\circ}$e in summer and 1O.6$^{\circ}$e -18.7$^{\circ}$e in fall. 4. In summer, the Oceanographic condition in the North Pacific Ocean showed that the water temperature at surface layer was lower in 1980, 1983 and higher in 1981, 1982 and 1984 as compared with mean annual water temperature. 5. The characteristics df oceanographic conditions in the fluation, disformation, mixing and other factors of the Kuroshio and Oyashio currents, which have considerably influenced upon the water masses of the areas. 6. The data and information on surface thermal Structure interpreted from Infrared Satellite Imaginary from NOAA-7 and NOAA-8 are very available in estimating water temperature on the areas and investigating the major fishing grounds. 7. According to the fisheries statics of Japanese drift gilInet, the annual catches of flying squid considerably decreased from 225, 942 M/T in 1983 to 133, 217 M/T in 1984. 8. The fishing grounds in the central North Pacific in several fishing seasons were formed as follows: In June, the initial fishing season, the fishing grounds were formed in the vicinity of lat. 35 - 40oN, the central North Pacific east of 179$^{\circ}$E. In July, the fishing ground were formed in the wide arEa of the central North Pacific north of 400N and long. 174$^{\circ}$E-145$^{\circ}$W In Auguest, concentrative fishing operation carried out in :he central North Pacific north of 43$^{\circ}$N and East of 165$^{\circ}$W. On the other hand, in September, main fishing grounds were disappeared and moved to the west.

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