• 제목/요약/키워드: Warm Eddy

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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.

1992년 울릉도 북서부해역에서 관측된 난수성 소용돌이의 구조특성 (The Characteristics of Structure of Warm Eddy Observed to the Northwest of Ullungdo in 1992)

  • 신홍렬;변상경
    • 한국해양학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.39-56
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    • 1995
  • 1992년 3월부터 6월까지 속초앞 해역에서 동일한 난수성 소용돌이가 계속 관측되 었다. 이 난수성 소용돌이는 1991년에 형성되어 속초앞 해역에서 월동을 한 후 1992년 4~6월에는 약간 북상하였다. 3월에 관측되었을 때 소용돌이의 크기는 직경이 약 160km, 수심 약 330 m 였고, 상층 내부에 약 1$0^{\circ}C$, 34.2 psu의 균질층(혼합층)이 최대 폭 약 130 km , 수심 약 230 m 로 존재하고 있었으나 6월에는 약간 축소되었다. 낭수 성 소용돌이 표층의 최대유속은 약 65cm/s였으며, 수심 200 m에서도 약 20cm/s 이상의 큰 유속을 갖고 있었다. 이러한 유속구조는 대체로 지형류 평형을 잘 유지하고 있었으 나, 6월에는 약간의 차이가 나타났다. 또한 동한난류의 표층유속은 50~70 cm/s로 나 타나 소용돌이의 북향류와 비슷했으며, 동한난류는 주로 수심 200m 이내의 상층에서만 존재했다.

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Eddy Kinetic Energy in the East Sea Estimated from Topex/Poseidon Altimeter Measurements

  • Cho Kwangwoo;Cho Kyu-Dae
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제5권3호
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    • pp.219-228
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    • 2002
  • Based on the five-year (October 1992 through September 1997) Topex/Poseidon altimeter measurements, we describe the statistical characteristics of the eddy variability in the East Sea in terms of sea surface height anomaly, slope variability, and eddy kinetic energy (EKE). The sea surface height anomalies in the East Sea are produced with standard corrections from Topex/Poseidon measurements. In order to eliminate the high frequency noise in the sea surface height anomaly data, the alongtrack height anomaly data was filtered by about 40 km low-pass Lanczos filter based on Strub et al. (1997) and Kelly et a1. (1998). We find that there exists a distinct spatial contrast of high eddy variability in the south and low eddy energy in the north, bordering the Polar Front. In the northwestern area $(north\;of\;39^{\circ}N\;and\;west\;of\;133^{\circ}E)$ from the Polar Front where the eddies frequently appear, the EKE is also considerabel. The high kinetic energy in the southern East Sea reveals a close connection with the paths of the Tsushima Warm Current, suggesting that the high variability in the south is mainly generated by the baroclinic instability process of the Tsushima Warm Current. This finding is supported by other studies (Fu and Zlontnicki, 1989; Stammer, 1997) wh.ch have shown the strong eddy energy coupled in the major current system. The monthly variation of the EKE in both areas of high and low eddy variability shows a strong seasonality of a high eddy kinetic energy from October to February and a relatively low one from March to September. The sequential pattern of wind stress curl shows resemblance with those of monthly and seasonal EKE and the two sequences have a correlation of 0.82 and 0.67, respectively, providing an evidence that wind stress curl can be the possible forcing for the monthly and seasonal variation of the EKE in the East Sea. The seasonality of the EKE also seems to correlate with the seasonality of the Tsushima Warm Current. There also exists the large spatial and interannual variabilities in the EKE.

2013~2015년 울릉 난수성 소용돌이의 수온변동 (Temperature Variation in the Ulleung Warm Eddy during 2013~2015)

  • 최용규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.205-211
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    • 2016
  • 울릉 난수성 소용돌이의 수온 변동을 보기 위하여, 동해중부해역(동해항-독도의 지선)에서 2013년 7월부터 2015년 7월까지 소모성 수온기록계(XBT)와 국립수산과학원의 정선 해양 관측 자료를 이용하여 살펴보았다. 울릉 난수성 소용돌이의 완전한 형태를 볼 수 없었을지라도, 조사 단면은 울릉 난수성 소용돌이의 특징을 잘 나타내었다. 그 결과, 수온의 변동계수는 평균 수온이 $3{\sim}4^{\circ}C$의 범위를 가지는 250 m 깊이에서 가장 크게 나타났다. 250 m 층의 수온 변동계수의 수평적 분포는 울릉도와 한국 동해안 사이의 해역에서 가장 컸으며, 이는 울릉 난수성 소용돌이의 핵이 아닌 주변부 해역이었다. 울릉 난수성 소용돌이는 한국 동해 연안에서 남북 혹은 동서로 움직였다, 울릉 난수성 소용돌이는 주로 울릉도 남서 해역에 존재하였으며, 남북 방향으로의 이동성이 동서 방향으로의 이동성보다 크게 나타났다. 250 m 깊이에서 수온의 변동계수가 크게 나타난 것은 울릉 난수성 소용돌이의 하층부에 있는 동해중층수와의 상호 작용에 의한 것으로 보인다. 이것은 울릉 난수성 소용돌이의 하부 깊이에서 울릉 난수성 소용돌이 주변부와 동해중층수와의 상호 작용이 활발하게 발생하고 있음을 시사하고 있다.

거리종속 환경에서 소나의 최적운용수심에 대한 연구 (Optimal Search Depth for the Sonar Systems in a Range-Dependent Ocean Environment)

  • 이재훈;김재수;유진수;변양헌;조정홍
    • 한국음향학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.47-56
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    • 2008
  • 수동소나를 이용하여 표적을 탐지하는 경우, 탐지거리를 최대화하는 최적의 수심이 존재한다. 최적의 수심은 표적과 소나의 수심, 음속분포 그리고 해저지형에 따라 달라진다. 본 논문에서는 이 문제를 해저지형이 경사진 환경과 중규모 난수성 소용돌이 환경, 두 가지의 거리종속 환경에 적용하여 소나 수심에 따른 탐지거리를 구하는 수치실험을 통해 소나의 최적운용수심에 대한 연구를 수행하였다. 해저지형이 경사진 환경의 경우 동해안의 여름 음속분포를 사용하였으며, 소나의 입장에서 표적을 향할 때 수심이 깊어지는 내리막경사 보다 그 반대 지형인 오르막경사에서의 탐지거리가 상대적으로 큰 것을 수치실험을 통해 확인하였다. 난수성 소용돌이 환경의 경우, 소용돌이 외부에 있는 소나에서 내부에 있는 표적을 탐지하는 경우보다 소용돌이 내부에 있는 소나에서 외부에 있는 표적을 탐지하는 경우의 탐지거리가 길어짐을 확인하였다.

Hydrography around Dokdo

  • Chang, Kyung-Il;Kim, Youn-Bae;Suk, Moon-Sik;Byun, Sang-Kyung
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권4호
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    • pp.369-389
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    • 2002
  • CTD data taken in the Ulleung Basin between 1996 and 2001 are analyzed to understand the hydrography around Dokdo. Major features occurring in the Ulleung Basin such as the path variability of the East Korean Warm Current (EKWC), the location and size of the Ulleung Warm Eddy (UWE) and the position of the Offshore Branch along the Japanese coast all influence the hydrography around Dokdo. The Dokdo area frequently lies in the eastern part of the meandering EKWC and the UWE that results in a filting of isolines sloping upwards to Dokdo in the Ulleung Interplain Gap (UIG) between Ulleungdo and Dokdo. Subsurface water near Dokdo then becomes colder and less saline than water near Ulleungdo. Two cases that are opposite to this general trend are also identified when the Dokdo area is directly affected by the EKWC and by a small scale eddy ffd by the Offshore Branch. High salinity cores and warm waters are then found near Dokdo with isolines sloping upwards to Ulleungdo. Freshening of the East Sea Intermediate Water was observed in the UIG when neither the EKWC nor the UWE was developed in the Ulleung Basin during June-November 2000.

인공위성 적외선 영상으로부터 구한 한국 동해의 와동류 분포 (Eddy Distribution off the last Coast of Korea Derived from Satellite Infrared Imagery)

  • 민덕홍;이재철;심태보;이형선
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.145-156
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    • 1995
  • Satellite infrared images were analyzed to study the distribution of eddies off the east coast of Korea from 1987 to 1991. Most of the eddies were filament-type and were generated near the fringe of the East Korea Warm Current (EKWC) flowing northward. Eddies having length of 20-40km and width of 10-20km were most abundant. The meso-scale eddies of 100-200km in diameter were found between Mukho and Wonsan Bay in almost all the images. There was no evidence for the consistent movement of eddies to a definite direction. The Ulleung Warm Eddy, although reported previously by the hydrographic data, could not be identified by the limited amount of infrared imagery.

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해수색 원격탐사에 의한 동해 연근해역 클로로필 a 이상분포 연구 (Study on Abnormal Distribution of High Concentration Chlorophyll a in the East Sea of Korea in Spring Season using Ocean Color Satellite Remote Sensing)

  • 서영상
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • High concentration of chlorophyll a occurred around the Ulleung Warm Eddy off Ulleung Island in the East Sea of Korea in spring season. The abnormal distributions of chlorophyll a were captured by satellite remote sensing and measured field data. The temporal and spatial scale of the abnormal distributions were around 20days and 50km diameter off Ullung Island. The anomalies were quantified b)'estimated chlorophyll a derived from OCM and SeaWiFS ocean color data from 2000 to 2004. The origin of abnormal hish concentrations was estimated by this study. It was that suspended material discharged from the Nakdong River and the coastal water located in the southeastern part of Korean Peninsula moved to northeastern coast, and then moved to off Ullung island, The high chlorophyll a concentrations including inorganic materials were accumulated by anticyclonic eddy such as the Ullung Warm Eddy around Ullung island in the East Sea of Korea in spring season.

Comparison of nonlinear 1$1/2$-layer and 2$1/2$-layer numerical models with strong offshore winds and the Tsushima Current in the East Sea

  • Kim, Soon-Young;Lee, Hyong-Sun;Dughong Min;Yoon, Hong-Joo
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제3권2호
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    • pp.91-103
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    • 1999
  • According to numerical experiments, the Sokcho Eddy is produced at $37 5~39.0^{\circ}N$ by strong offshore winds, whereas the Ulleung Eddy is produced at $35~37^{\circ}N$ by an inflow variation of the Tsushima Current. These locations compare well with visual observations. The nonlinear 1$1/2$-layer model showed that most of the East Korea Warm Current (EKWC) driven by the Tsushima Current form the Ulleung Eddy that is larger and stronger than the Sokcho Eddy. In contrast, the nonlinear 2$1/2$-layer model showed that most of the EKWC travels further northward due to a strong subsurface current, thereby enhancing the Sokcho Eddy making it larger and stronger than the Ulleung Eddy. The Sokcho Eddy is also produced relatively offshore due to an eastward subsurface current in the frontal region. Using the 1$1/2$-layer model, when the mass of the Tsushima Current decreases, the two eddies are weakened and produce a circular shape. In the 2$1/2$-layer model the EKWC pushes the Ulleung Eddy northward after 330 days, next the Sokcho and Ulleung eddies begin to interact with each other, and then after 360 days the Ulleung Eddy finally disappears absorbed by the relatively stronger Sokcho Eddy. This behavior compares favorably with other visual observations.

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Self-excited Variability of the East Korea Warm Current: A Quasi-Geostyophic Model Study

  • Lee, Sang-Ki
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제34권1호
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    • pp.1-21
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    • 1999
  • A two-layer quasi-geostrophic numerical model is used to investigate the temporal variability of the East Korea Warm Current (EKWC), especially the separation from the Korean coast and the generation of warm eddies. An attention is given on the active role of the nonlinear boundary layer process. For this, an idealized flat bottom model of the East Sea is forced with the annual mean wind curl and with the inflow-outflow specified at the Korea (Tsushima) and Tsugaru Straits. Two types of separation mechanisms are identified. The first one is influenced by the westward movement of the recirculating leg of the EKWC (externally driven separation),the second one is solely driven by the boundary layer dynamics (internally driven separation). However, these two processes are not independent, and usually coexist. It is hypothesized that 'internally driven separation' arises as the result of relative vorticity production at the wall, its subsequent advection via the EKWC, and its accumulation up to a critical level characterized by the separation of the boundary flow from the coast. It is found that the sharp southeastern corner of the Korean peninsula provides a favorable condition for the accumulation of relative vorticity. The separation of the EKWC usually accompanies the generation of a warm eddy with a diameter of about 120 km. The warm eddy has a typical layer-averaged velocity of 0.3 m/s and its lifespan is up to a year. In general, the characteristics of the simulated warm eddy are compatible with observations. A conclusion is therefore drawn that the variability of the EKWC is at least partially self-excited, not being influenced by any sources of perturbation in the forcing field, and that the likely source of the variability is the barotropic instability although the extent of contribution from the baroclinic instability remains unknown. The effects of the seasonal wind curl and inflow-outflow strength are also investigated.

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