• 한국지구과학회지
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• 제30권2호
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• pp.223-233
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• 2009

AQUA/AMSR-E 인공위성 자료를 활용하여 3차원 최적내삽 해수면온도 합성장을 생산하였고 시간평균장과 비교하여 문제점과 한계점을 기술하였다. 3-D SST 합성장은 북태평양 중앙부에서 전체적으로 $0.05^{\circ}C$ 이하의 작은 오차를 보였으나, 위성 결측이 있는 연안에서는 $0.4^{\circ}C$ 이상의 비교적 큰 오차를 유발하였다. 강한 강수나 구름으로 인한 결측이 있는 부분에서는 $0.1-0.15^{\circ}C$에 달하는 오차를 보였다. 시간평균장과 비교한 결과, 구름 부근의 화소에서는 해수면온도를 낮게 계산하는 경향이 있었으며, 해수면온도의 공간적 구배를 감소시키는 평활화가 전체적으로 나타났다. 적도 부근 저위도에서 OI SST는 실제 해수면온도에는 없는 불연속성을 만드는 경향이 있었고, 이는 OI 과정에서 사용한 윈도우의 크기와 해양 현상의 수평 규모가 위도에 따라 변화하는데서 기인하였다. 현상의 공간 규모의 척도인 로스비 내부변형 반경은 북태평양에서 O(1) 정도로 위도에 따른 공간적 변화가 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 SST합성장 생산과정에 위도와 해수의 수직적 밀도 구조와 밀접한 관련이 있는 해양 현상의 수평적 규모의 시공간적 변동 특성을 고려해야 함을 제시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.701-707
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• 2021

본 연구에서는 강한 한파가 발생했던 2018년과 온난 한파가 발생했던 2019년의 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간과 북풍계열 바람 빈도와의 상관관계를 분석하였다. 사용된 시간 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 7개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인근 7개 지점 AWS 기온자료를 이용하였다. 관측되지 못한 자료는 내삽법으로 근사값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 자료의 주기성을 파악하였다. 그 결과, 강한 한파가 발생했던 2018년은 북풍계열 바람을 통해 차가운 공기가 남하하면서 기온을 하강시켜 전 해역에 저수온을 유발한 반면 온난 한파가 발생했던 2019년은 평년 수준의 기온으로 하강하였지만 수온은 크게 변화하지 않았다. 강한 한파가 발생했던 2018년 기온 하강에 따른 수온의 지연시간은 평균 14시간으로 0.7 이상의 높은 상관성을 나타냈고 온난 한파가 발생했던 2019년은 평균 지연시간이 20시간으로 0.44-0.67 사이의 상관성을 보였다. 본 연구를 통해 해역별로 기온 하강에 따른 표층수온의 반응을 해석하였고 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화하고 한파 피해의 신속한 대응에 기여할 수 것으로 기대한다.

• 대기
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• 제22권4호
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• pp.483-488
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• 2012

The monsoon front lies on East Asian region, but it gradually propagates to the north during the boreal summer. The equivalent potential temperature (EPT) reveals the thermodynamical features of air masses and monsoon front. Therefore, this study considered the thermodynamical EPT and dynamical wind fields to clarify the peculiarity of East Asian summer monsoon (EASM) variations in June and July, respectively. Western North Pacific subtropical high (WNPSH) and Okhotsk sea high (OSH) both play the crucial role to interannual variations of EASM frontal activity and amount of rainfall. The OSH is important in June, but the WNPSH is key factor in July. Furthermore, the OSH (June) is affected by North Atlantic tripolar sea surface temperature (SST) pattern and WNPSH (July) is influenced by North Indian Ocean SST warming.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.47-51
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• 2005

Using satellite images, an optimal solution to water motion has been presented in this study. Since temperature patterns are suitable tracers in water motion, Sea Surface Temperature (SST) images of Caspian Sea taken by MODIS sensor on board Terra satellite have been used in this study. Two daily SST images with 24 hours time interval are used as input data. Computation of templates correspondence between pairs of images is crucial within motion algorithms using non-rigid body objects. Image matching methods have been applied to estimate water body motion within the two SST images. The least squares matching technique, as a flexible technique for most data matching problems, offers an optimal spatial solution for the motion estimation. The algorithm allows for simultaneous local radiometric correction and local geometrical image orientation estimation. Actually, the correspondence between the two image templates is modeled both geometrically and radiometrically. Geometric component of the model includes six geometric transformation parameters and radiometric component of the model includes two radiometric transformation parameters. Using the algorithm, the parameters are automatically corrected, optimized and assessed iteratively by the least squares algorithm. The method used in this study, has presented more efficient and robust solution compared to the traditional motion estimation schemes.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.280-289
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• 2008

북동아시아 해역에서 10년 동안 관측된 광범위한 해양관측 자료와 인공위성 자료를 이용하여 인공위성이 관측한 해수면온도의 정확도를 평가하고 오차(인공위성 해수면온도-실측수온)의 특성을 조사하였다. 845개의 일치점 자료를 분석한 결과 위성 해수면온도 (MCSST)는 해양 관측치에 대해 0.89$^{\circ}C$의 제곱평균오차와 0.18$^{\circ}C$의 편차를 보였다. 위성 수온의 오차는 40$^{\circ}N$에서 $\pm3^{\circ}C$에 달하는 위도에 따른 의존성을 보였는데 이는 고위도 해역에 존재하는 작은 소용돌이, 해류, 열전선의 큰 시공간적 변동성과 관련 있는 것으로 판단된다. 많은 수의 위성 해수면온도 자료는 겨울철에 해양관측치보다 낮게 산출되고 여름철에는 높게 산출되는 경향이 있었다. 이러한 계절적 의존성은 인공위성 표층부이 자료가 아닌 해양조사선과 계류부이의 수온자료에서 발견되었는데 해양 상층의 수 m 이내에 강한 수직적 수온 구배가 있음을 보여준다. 본 연구는 인공위성 자료로부터 해수면온도를 산출할 때 해양 피층과 그 아래 층 사이의 수온 차이를 고려하고 보정하려는 노력이 필요함을 강조한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.195-205
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• 2020

동해 명태 서식처 환경은 한랭기와 온난기를 교차하며 변동을 지속하고 있다. 특히 1980년대 후반 이후 수온은 급격히 상승하였으며, 2000년대 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었다. 반면, 명태 주요 산란장이 위치한 동한만과 어장 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 서로 다른 변동 특성을 나타내었다. 동한만의 겨울철 수온은 1980년 후반 이후 급격히 상승하였으며, 2000년 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었으며, 이러한 장기 변동특성은 2월과 3월에 더욱 뚜렷하였다. 반면 어장의 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 1990년대 중후반 이후 지속적으로 상승하였으며, 2000년 후반 이후 수온이 하강하는 특성은 뚜렷이 나타나지 않았다. 이러한 산란장과 어장의 수온변화는 명태 자원량과 변동 특성이 유사하였다. 특히 산란장의 수온 변화는 난과 자·치어를 포함한 초기 생활사 시기의 생존율에 영향을 미치는 주요 인자로 작용한다. 1980년대에는 명태의 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간이 평년보다 증가하였으며, 반대로 동해에 서식하는 명태의 자원량이 급격히 감소한 1980년대 후반 이후에는 산란장 면적과 적합한 환경이 지속되는 시간이 급격히 감소하였다. 명태 자원량 변화는 서식처의 물리적 환경변화와 유의한 상관성을 가지며, 특히 산란장의 수온 상승에 따른 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간의 감소 그리고 어장의 축소는 명태 자원량 변화에 영향을 미치는 주요 인자로 작용하였다.

• Ocean Science Journal
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• 제42권4호
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• pp.241-246
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• 2007

Northern Arabian Sea (NAS) between $17^{\circ}N-20.5^{\circ}N$ and $59^{\circ}E-69^{\circ}E$ was observed by using Argo float daily data fur about 9 months, from April 2002 through December 2002. Results showed that during April - May mixed layer shoaled due to light winds, clear sky and intense solar insolation. Sea surface temperature (SST) rose by $2.3^{\circ}C$ and ocean gained an average of 99.8 $Wm^{-2}$. Mixed layer reached maximum depth of about 71 m during June - September owing to strong winds and cloudy skies. Ocean gained abnormally low $\sim18Wm^{-2}$ and SST dropped by $3.4^{\circ}C$. During the inter monsoon period, October, mixed layer shoaled and maintained a depth of 20 to 30 m. November - December was accompanied by moderate winds, dropping of SST by $1.5^{\circ}C$ and ocean lost an average of 52.5 $Wm^{-2}$. Mixed layer deepened gradually reaching a maximum of 62 m in December. Analysis of surface fluxes and winds suggested that winds and fluxes are the dominating factors causing deepening of mixed layer during summer and winter monsoon periods respectively. Relatively big]h correlation between MLD, net heat flux and wind speed revealed that short term variability of MLD coincided well with short term variability of surface forcing.

• 한국환경과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1657-1671
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• 2015

In this study, the wind direction and the wind speed of the nearest temperature observations point of the National Weather Service was analyzed in order to investigate the rapid rise and drop of water temperature in the East Coast appeared after passing of the 2015 typhoon No. 9 and 11. Then the figures were simulated and analyzed using the WRF(weather research and forecast) model to investigate in more detailed path of the typhoon as well as the changes in the wind field. The results were as follows. A sudden drop of water temperature was confirmed due to upwelling on the East coast when ninth typhoon Chanhom is transformed from tropical cyclones into extra tropical cyclone, then kept moving eastwards from Pyongyang forming a strong southerly wind after 13th and this phenomenon lasted for two days. The high SST(sea surface temperature) is confirmed due to a strong northerly wind by 11th typhoon Nangka. This strong wind directly affected the east coast for three days causing the Ekman effect which transported high offshore surface waters to the coast. The downwelling occurred causing an accumulation of high temperature surface water. As a results, the SST of 15m and 25m rose to that of 5m.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권3호
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• pp.265-282
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• 2022

해수면 온도(Sea surface temperature, SST)는 지구시스템에서 해양의 순환과 생태계에 큰 영향을 주는 요소이다. 지구온난화로 한반도 근해 해수면 온도에 변화가 생기면서 이상 수온(고수온, 저수온) 현상이 발생하여 해양생태계와 수산업 피해를 지속적으로 발생시키고 있다. 따라서 본 연구는 한반도 근해 해수면 온도를 예측하여 이상 수온 현상 예측으로 피해를 예방하는 방법론을 제안한다. 연구 지역은 한반도 근해로 설정하여 동시간대 해수면 온도 데이터를 사용하기 위해 Europe Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)의 ERA5 자료를 사용하였다. 연구방법으로는 해수면 온도 데이터의 시계열 특징을 고려하여 딥러닝 모델 중 시계열 데이터 예측에 특화된 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 이용하였다. 예측 모델은 1~7일 이후 한반도 근해 해수면 온도를 예측하고 고수온(High water temperature, HWT) 혹은 저수온(Low water temperature, LWT) 현상을 예측한다. 해수면 온도 예측 정확도 평가를 위해 결정계수(Coefficient of determination, R²), 평균제곱근 편차(Root Mean Squared Error, RMSE), 평균 절대 백분율 오차(Mean Absolute Percentage Error, MAPE) 지표를 사용하였다. 예측 모델의 여름철(JAS) 1일 예측 결과는 R²=0.996, RMSE=0.119℃, MAPE=0.352% 이고, 겨울철(JFM) 1일 예측 결과는 R²=0.999, RMSE=0.063℃, MAPE=0.646% 이었다. 예측한 해수면 온도를 이용하여 이상 수온 예측 정확도 평가를 F1 Score로 수행하였다(여름철(2021/08/05) 고수온 예측 결과 F1 Score=0.98, 겨울철(2021/02/19) 저수온 예측 결과 F1 Score=1.0). 예측 기간이 증가하면서 예측 모델이 해수면 온도를 과소추정하는 경향을 보여주었고, 이로 인해 이상 수온 예측 정확도 또한 낮아졌다. 따라서, 향후 예측 모델의 과소추정 원인을 분석하고 예측 정확도 향상을 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 지구물리
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• 제8권4호
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• pp.173-185
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• 2005

This study examines the relationships among sea ice concentration, surface air temperature, surface wind, and SST (Sea Surface Temperature) in Bransfield Strait to understand the climatic characteristics and its related sedimentary process there. In analyses of the monthly data, during the austral autumn (Mar., Apr., and May), the frequency of southeasterlies is correlated positively with the sea ice concentration and negatively with the surface air temperature, whereas that of northwesterlies is reverse. These relationships are explained by the process that the southeasterlies of the cold air from the Antarctic Continent affect the ocean current around Bransfield Strait. And then the ocean current makes the sea ice generated in the Weddell Sea drift into the strait. During the spring (Sep., Oct., and Nov.), sea ice concentration and surface air perature are closely correlated with the frequency of northwesterlies with warm air mass. In the some parts of the northern boundary region, the sea ice concentration in Bransfield Strait is positively correlated with the SST during the autumn and spring. Such relationship may rather propel the sea ice melting in proportion to the sea ice concentration during the autumn.