L밴드 ALOS SAR 자료를 활용하여 우리나라 동해 연안해역의 해상풍을 산출하고 오차의 특성을 분석하였다. 그 동안 인공위성 산란계를 이용한 해상풍 산출이 본질적으로 불가능하였던 연안 해역에 대하여 SAR 자료로부터 고해상도 해상풍을 산출할 수 있었다. 산출된 SAR 바람을 해양 부이 자료와 비교한 결과 0.67 m/s의 작은 오차로 잘 일치함을 보여주었다. 서로 다른 L밴드 ALOS PALSAR GMF 2007 모델과 2009 모델로 산출된 해상풍을 인공위성 산란계 해상풍과 비교한 결과, 풍속과 풍향 각각 2.16 m/s와 $19.24^{\circ}$, 3.62 m/s와 $28.02^{\circ}$의 제곱평균근오차를 보이며, 인공위성 산란계의 기대 오차보다 다소 큰 경향을 나타냈다. 또한 산출된 L밴드 SAR 바람장은 풍향과 입사각에 대하여 특징적인 의존성을 보였다. L밴드 GMF 2007 모델은 $21^{\circ}$ 보다 작은 입사각에 대하여 큰 오차를 보인 반면, L밴드 GMF 2009 모델은 입사각에 대한 효과를 선형함수가 아니라 이차함수로 고려하여 주었기 때문에 작은 입사각 범위에서 풍속 오차가 6.8 m/s에서 1.14 m/s로 크게 감소하는 결과를 보였다. 본 연구는 L밴드 SAR 바람장의 다양한 활용을 위해서는 풍향과 입사각 효과, 그리고 다른 잠재적인 오차의 요인을 집중적으로 연구하여야 함을 강조하였다.
프랜츠 요셉 빙하는 해발고도 250 m의 낮은 고도에 위치한다. 프랜츠 요셉 빙하는 낮은 고도에도 불구하고 타즈만해에서 불어오는 습윤한 편서풍과 고산의 지형적 특색으로 빙하가 존재한다. 지난 소빙기를 끝으로 지구의 기후 온난화로 빙하는 점점 후퇴하고 있으며 2002년과 2003년 사이에도 빙하는 후퇴했다. 후퇴의 원인을 기후요소로 비교 분석하여 후퇴의 원인이 기후에 있음을 확인하였다 빙하 주변에 알파인 단층이 지나가며 변성암이 분포하고 빙하 후퇴의 흔적으로 찰흔과 그루브가 다수 관찰되고 있다
Time series of gridded surface wind and wind-stress vectors over the world ocean have been constructed by satellite scatterometer data. The products are derived from the ERS-l,2 covering 9 years during 1992-2000 and the Sea Winds on board QuikSCAT (Qscat) which has been operating up to the present since June 1999, so they allows us to analyze variabilities with various time scales. In this study, we focus on interannual variability of the wind stress in the mid- and high-latitude region of North Pacific. These are compared with those by numerical weather prediction(NWP) ones (NCEP Reanalysis). We also examine variability in the wind-stress curl field that is an important factor for ocean dynamics and focus its time and spatial characters in the northwestern Pacific around Japan. It is found that the vorticity field in the lower atmosphere tends to increase gradually with time, suggesting the enhancement of the North Pacific subtropical gyre.
태풍의 경우, 주요 자연재해 중의 하나로 태풍의 상황을 정확하게 파악하는 것은 기상예측의 정도를 높이고, 재해를 방지하는데 중요한 역할을 할 수 있다. 일반적으로 태풍의 동향을 감시하는데 있어, 히마와리 등의 기상위성이 주로 활용되고 있다. 근년 인공위성의 원격탐사를 이용하여 광범위의 해양에 대한 해상풍과 파랑의 관측이 가능하게 되었다. 본 연구에서는, QuickSCAT위성에 의한 해상풍 관측의 현상을 조사하고, 위성으로부터 얻어진 2000년의 데이터를 사용해서 한반도 주변해역에 대한 해상풍의 월변동 특성을 조사하고, 2000년 7월에 한반도에 영향을 준 태풍 카이탁내의 해상풍을 검토하였다. 추가로 RSMC 동경 태풍 센터에서 발행하는 태풍자료를 이용하여, 태풍 비교를 수행하였다. 풍속은 제주도 주변해역, 특히 제주도 동쪽해역에서의 풍속이 연중 강하며, 9월에서 2월 기간에는 북풍 계열의 바람이 우세하고, 6월-8월에는 남풍계열의 바람이 지배적이다. 봄의 기간인 3월-5월에는 북풍에서 남풍으로 바뀌는 과정으로 다양한 방향의 바람이 혼재한다. 태풍 카이탁의 해상풍 조사를 통하여, 위험반원의 형상이 보다 복잡하며 그 범위가 크다는 점이 확인되었다.
Biogeochemical processes play an important role in ocean environments and can affect the entire Earth's climate system. Using an ocean-biogeochemistry model (NEMO-TOPAZ), we investigated the effects of changes in albedo and wind stress caused by phytoplankton in the equatorial Pacific. The simulated ocean temperature showed a slight decrease when the solar reflectance of the regions where phytoplankton were present increased. Phytoplankton also decreased the El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation (ENSO) amplitude by decreasing the influence of trade winds due to their biological enhancement of upper-ocean turbulent viscosity. Consequently, the cold sea surface temperature bias in the equatorial Pacific and overestimation of the ENSO amplitude were slightly reduced in our model simulations. Further sensitivity tests suggested the necessity of improving the phytoplankton-related equation and optimal coefficients. Our results highlight the effects of altered albedo and wind stress due to phytoplankton on the climate system.
대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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pp.309-312
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2008
The advent of high resolution products of surface wind and temperature derived by satellite data has permitted us to investigate ocean and atmosphere interaction studies in detail. Especially the Kuroshio extension region of the western North Pacific is considered to be a key area for such studies. We have constructed gridded products of surface wind/wind stress over the world ocean using satellite scatterometer (Qscat/SeaWinds), available as the Japanese Ocean Flux data sets with Use of Remote sensing Observation (J-OFURO). Using new data based on improved algorithm which have been recently delivered, we are reconstructing gridded product with higher spatial resolution. Intercomparison of this product with the previous one reveals that there are some discrepancies between them in short-period and high wind-speed ranges especially in the westerly wind region. The products are validated by not only comparisons with in-situ measurement data by mooring buoys such as TAO/TRITON in the tropical Pacific and the Kuroshio Extension Observation (KEO) buoys, but also intercomparison with numerical weather prediction model (NWPM) products (the NRA-1 and 2). Our products have much smaller mean difference in the study areas than the NWPM ones, meaning higher reliability compared with the NWPM products. Using the high resolution products together with sea surface temperature (SST) data, we examine a new type of relationship between the lower atmosphere and upper ocean in the Kuroshio Extension region. It is suggested that the spatial relation between the wind speed and SST depends upon, more or less, the surrounding oceanic condition.
A wind-driven current in the East Sea from Lagrangian measurements of wind and current at 15 m using MiniMet drifters was analyzed. Spectral analysis of the current from 217 pieces of a 10 day-long time series shows the dominant energy at the inertial frequency for the current at 15 m. Wind has energy peaks at a 0.2-0.5 cycles per day (cpd) frequency band. The power spectrum of the clockwise rotating component is predominant for the current and was 1.5-2 times larger than the anticlockwise rotating component for wind. Co-spectra between the wind and current show two peak frequency bands at subinertial frequency and 0.5-0.3 cpd. Coherences between the wind and current at those peak frequencies are significant with 95% confidence and phase differences were $90-100^{\circ}$. From the phase differences, the efolding depth is estimated as 17 m and this e-folding depth is smaller than the estimation by Chereskin's (1999) 25 m using a moored Acoustic Doppler Current Profiler and an anemometer installed at the surface buoy. The angle between the wind-driven current (or ageostrophic current) and wind from this study was also much larger than the global estimate by Rio and Hernandez (2003) using reanalysis wind and drifters. The possible explanation for the discrepancy comes from the fact that the current is driven by a wind of smaller length scale than 250 km but the satellite or the reanalysis products do not resolve winds of length scale smaller than 250 km. Large rms differences between Mini-Met and QuickSCAT wind on spatial lags smaller than 175 km substantiate this explanation.
In this paper, we propose a legged landing platform for the quadcopter taking off and landing in the ship environment. In the ship environment with waves and winds, the aircraft has risks being overturned by contact impact and excessive inclination during landing on the ship. This landing platform has four landing legs under the quadcopter for balancing and shock relief. In order to make the quadcopter balanced on ships, the position of each end effector was controlled by PID control. And shocks have mainly happened when quadcopter contacts the ship's surface as well as legs move fast. Hence, impedance control was used to cope with the shocks. The performance of the landing platform was demonstrated by a simulation and a prototype in three sea states based on a specific size of a ship. During landing and tracking the slope of the ship's surface, oscillations of rotation and translation from the shock were mitigated by the controller. As a result, it was verified that transient response and stability got better by adding impedance control in simulation models and prototype experiments.
본 논문에서는 심해부터 천해에 까지 적용가능한 동적결합형 태풍 해일-조석-파랑 수치모델을 태풍 매미에 적용하여 모델의 안정성과 정확성을 검증하였다. 동적결합형 모델은 해수유동 모델인 POM을 수정한 모듈과 심해 풍파모델인 WAM을 심해부터 천해까지 적용가능하도록 수정한 모듈로 구성되어 있다. 수정 POM 모듈에서 조위, 조류 와 해일을 계산하며, 수정 WAM 모듈에서 풍파를 계산하여 상호 계산된 결과를 주고 받도록 결합된 동적결합형 모델이다. 수정 WAM 모듈에서는 잉여응력과 바람에 의한 마찰응력, 해수면 조도계수 등의 계산결과가 POM으로 제공되며 수정 POM 모듈에서는 유속, 조위면 등의 정보가 WAM으로 제공된다. 개발된 수치모델을 태풍 매미에 적용하여 계산된 결과를 관측된 파랑 및 조위자료와 비교하여 정확성을 검증하였다.
한국 남동해안의 풍향에 따른 거의 균일한 용승현상 중 특히 울기-감포 근해역에 현저하게 나타나는 용승의 원인을 해양관측 자료와 기상, 해수면 변위 및 표층수온의 일변화 자료를 이용하여 연구하였다. 바람에 의한 용승현상이 강도에 있어 지역적인 차이를 보이는 것은 두가지 요인의 복합적인 영향에 기인한다. 첫째로 울기-감포해안에 발달한 동한난류(EKWC)로 인한 등온선의 baroclinic tilting 요인과 둘째로 남동해안 주변의 지형적 영향을 들 수 있다. 동한난류의 baroclinic tilting효과는 대체로 울기-감포해안 근처에서 가장 강하게 나타나며, 이로 인해 계절에 관계없이 얕은 대륙붕위로 저층냉수가 편중되어 나타난다. 따라서 표면 가까이 용승에 의한 냉수괴가 존재하며 결국 울기-감포해안에서만 여름에 바람에 의한 용승으로 표층수온이 낮게 나타난다. 또한 부산에서 감포에 이르는 평탄한 연안 해저지형도 저층냉수의 용승을 증가시키는 작용을 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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