• 제목/요약/키워드: barotropic tides

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Development of a Nowcast System for the Taiwan Strait (TSNOW): Numerical Simulation of Barotropic Tides

  • Jan, Sen;Wang, Yu-Huai;Chao, Shenn-Yu;Wang, Dong-Ping
    • Ocean and Polar Research
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    • 제23권2호
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    • pp.195-203
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    • 2001
  • A fine-grid (3 km ${\times}$ 3 km), three-dimensional nowcast system of sea levels, currents, temperature, and salinity is being developed for the Taiwan Strait. The project takes a balanced approach relying equally on models and observations, will have the capacity of real-time data assimilation, and is aimed at both practical and scientific applications. To determine boundary conditions and verify model results, eight coastal tide-gauge stations were first established along both sides of the strait. Strait-wide hydrographic surveys were conducted by research vessels. Currents are being measured using bottom-mounted ADCP moorings in a meridional deep channel off southwest Taiwan and along a traverse section in the central part of the strait. In addition to a fine-resolution three-dimensional model of the Taiwan Strait, an adjoint model and a larger-domain two-dimensional model were used to better determine boundary conditions in the northern and southern boundaries of the strait. In the first stage of model development, barotropic tides were successfully simulated in a hindcast mode. The protocol product has been released to general public, including government agencies, universities and general users.

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Shallow Water Tides in the Seas around Korea

  • Kantha, Lakshmi H.;Bang, In-Kweon;Choi, Jei-Kook;Suk, Moon-Sik
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제31권3호
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    • pp.123-133
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    • 1996
  • We describe here the shallow water tides in the seas around Korea, obtained from a nonlinear barotropic model of tides in a domain encompassing the Yellow Sea, the East China Sea and the East Sea (Sea of Japan). As expected, the shallow water tides are large in the shallow marginal areas around the Yellow Sea, with the M4 tide reaching amplitudes as high as 10 cm near the Korean coast, and quite small in the East Sea. However, we also find that the regions east of the Yangtze River ($126^{\circ}E,$ $30^{\circ}N$) in the East China Sea also sustain large shallow water tides, with $M_{4}$, amplitudes reaching 5 cm. Such large shallow water tides are an important component of altimeter-measured sea levels and should not be ignored in any altimetric analyses of the Yellow Sea and the East China Sea. This study also highlights the desirability of very high resolution models to derive accurate shallow water tides in coastal regions.

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대한해협주변 내부조석의 계절적 변동성: 3차원 고해상도 모델 연구 (Seasonal Variability of Internal Tides around the Korea Strait: 3-D High-resolution Model Simulation)

  • 이현정;이호진;박재훈;하호경
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권1호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • This study investigates spatial and temporal variations in the generation and propagation of internal tides around the Korea Strait using a three-dimensional high resolution model (Regional Ocean Modeling System; ROMS). The model results were verified through comparison with in-situ current measurements from an array of 12 acoustic Doppler current profilers (ADCPs) deployed in the Korea Strait. Fluxes and distributions of internal tidal energy were calculated using simulation results gathered in February and August. Our analyses reveal that energetic semidiurnal internal tides are generated in a region around the Korea Strait shelf break ($35.5^{\circ}N$, $130^{\circ}{\sim}130.5^{\circ}E$), where the strong cross-slope semidiurnal barotropic tidal currents interact with a sudden topographical change. The semidiurnal internal tidal energy generated in summer displays values about twice as large as values in winter. Propagation of semidiurnal internal tides also reveals seasonal variability. In February, most of the semidiurnal internal tides propagate only into the open basin of the East Sea due to weak stratification in the Korea Strait, which inhibits their southwestward propagation. In August, they propagate southwestward to $35.2^{\circ}N$ along the western channel of the Korea Strait because of strong stratification. In addition, semidiurnal internal tides generated in a region west of Tsushima Island are found to propagate to the coast of Busan. This can be explained by the intensified stratification due to the strong intrusion of bottom cold water in the western channel of the Korea Strait during summer.

원통형 분지내의 내부조석 (Internal Tides in an Axially Symmetric Basin)

  • 임근식
    • 한국해양학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.133-143
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    • 1991
  • 내부파의 발생과 속도분포를 해결하기 위하여 새로운 내부조석 모델을 제시하였 다. 이 새로운 방법은 해수의 성층화에 근거를 둔 역학적 함수의 수직구조를 이용하였 다. 로는 모델을 동해에 적용한 결과, 일정한 연직성층을 사용한 경우에는 약한 Baroclinic 해류가 전 대륙사면에서 발생되고, 보다 동해 해양조건에 맞는 해수의 성 층화를 적용시키면 가장 낮은 모드만 사용하여서도 실제 해류분포를 나타나게 할 수 있다. 내부조석은 대륙사면의 상부에서 발생된다. 동해에서 반일주기의 내부조석은 첫 번째의 Baroclinic 모드로 보여지고, Barotropic 모드에서 전달된 거의 모든 에너지를 포함하고 있다.

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새만금해역 방조제건설이 조석에 미치는 경향-초기평가 (Preliminary Estimation of Barrier Effects on Tides in Saemanguem Area)

  • 최병호;강용덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.34-42
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    • 1990
  • 우리나라 서해안 새만금해역의 조석을 수량적분한 수치모형에 의해 조사하였다. 첫 단계로서 4개 주요분석(M$_2$, S$_2$, $K_1$, $O_1$)의 외해경계외력을 부여함으로써 독립적인 조석체계를 산정하였다. 수립된 모형은 이 해역에 방조제가 건설될 시 주요분조의 변화양상을 1차적으로 평가하는데 적용된 바 반일구조의 진폭은 방조제 전면에서 2-7cm확폭되나 일주조는 큰 변화가 없었다. 반면에 방조제에 의한 주류체계는 큰 변화를 제시하는데 방조제 전면부의 유속감소와 최대해저마찰응력의 변화를 볼 때 전면부의 토사이몰 가능성이 높은 것으로 추정된다.

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지위고도장의 일주기 및 반일주기 조석의 시공간적 구조 (Spatio-temporal Structure of Diurnal and Semidiurnal Tides in Geopotential Height Field)

  • 조형오;손석우;이용희
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.465-475
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    • 2016
  • 본 연구에서는 전구에 걸쳐 나타나는 대기의 일주기 및 반일주기 조석을 최신의 3시간 간격 재분석자료를 이용하여 분석하였다. 선행연구들과는 달리 조석의 공간구조 및 계절성에 대한 분석이 표면으로부터 성층권에 걸쳐 수행되었다. 대부분의 층에서 일주기 조석은 중위도 지역에서 강한 반면, 반일주기 조석은 열대 지역에서 지배적으로 나타난다. 일주기 조석은 각 반구의 겨울철보다 여름철에 그 크기가 강하게 나타나는 강한 계절적 변동성을 보인다. 반면에 반일주기 조석은 계절적 변동성을 보이지 않는다. 반일주기 조석은 연직구조를 거의 가지지 않으나, 일주기 조석은 높이에 따라 그 크기가 증가하는 뚜렷한 연직구조를 가진다. 특히 열대지역 일주기 조석은 표면과 자유 대류권, 상층 성층권에서 거의 반대의 위상을 보인다. 그 크기 역시 고도에 따라 비선형적으로 변화하여 수증기, 오존, 중력파 그리고 태양복사에 영향을 받았을 가능성을 시사한다.

대륙붕사면에서의 에디 유입에 의한 해수수송량 변화가 대한해협 및 황해에 미치는 영향 제1부 : 순압 모델 연구 (An Effect of the Eddy Intrusive Transport Variations Across the Shelfbreak on the Korea Strait and the Yellow sea Part 1 : Barotropic Model Study)

  • 유광우;오임상
    • 한국해양학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.281-291
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    • 1993
  • 대한 해협 및 황해의 해수수송량 변화와 수입자의 라그랑지안(Lagrangian) 이동경 로의 추적을 통하여 실제의 해저지형을 고려한 시간의존적 간략화된 2차원적 수치모델 의 계산을 수행하였다. 이 일련의 수치실험에서 에디에 의한 쿠로시오 해류의 지류들 은 대륙붕의 해류순환을 조율할 수 있을 정도의 충분한 강도를 지니고 있음을 보여준 다. 대륙붕 지역에서의 이러한 해수유입은 바람, 조류 및 부력 등과 같이 해수운동에 영향을 미치는 중요한 영향력들 중의 하나로 사료된다. 대륙붕사면의 해수수송량 변화 는 쿠로시오 지류, 특히 큐슈섬의 남서지역에서의 수송량 변화가 대한해협 및 황해 남부지역의 수송량과 밀접한 관련이 있음을 보여준다. 모델에 의한 수입자의 궤적은 WOCE/TOGA 계획의 일환으로 얻어진 인공위성추적 표류부의(drifter) 의 궤적과 잘 일 치하고 있으나 그 이동 시간이 현재의 모델에서는 다소 더 걸리고 있는 점이 다르다.

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Seasonal Changes of Water Properties and Current in the Northernmost Gulf of Aqaba, Red Sea

  • Manasrah, Riyad;Zibdah, Mohammad;Al-Ougaily, Firas;Yusuf, Najim;Al-Najjar, Tariq
    • Ocean Science Journal
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    • 제42권2호
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    • pp.103-116
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    • 2007
  • Seasonal changes of tide signal(s), temperature, salinity and current were studied during the years 2004-2005 in the northernmost Gulf of Aqaba, which is under developmental activities, to obtain scientific bases for best management and sustainability. Spectrum analysis revealed permanent signals of tide measurements during all seasons, which represented semidiurnal and diurnal barotropic tides. The other signal periods of 8.13, 6.10-6.32, 4.16 and 1.02-1.05 h were not detected in all seasons, which were related to shallow water compound and overtides of principle solar and lunar constituent and to seiches generated in the Red Sea and the Gulf of Aqaba. Spatial and temporal distribution of temperature, salinity and density showed significant differences between months in the coastal and offshore region and no significant differences among the coastal sites, between the surface and bottom waters and between coastal and offshore waters. Therefore, the temporal and spatial variation of water properties in the northernmost Gulf of Aqaba behave similarly compared to other parts. The coastal current below 12 m depth was weak $(3-6\;cms^{-1})$ and fluctuated from east-northeastward to west-southwestward (parallel to the shoreline), which may be related to the effect of bottom topography and/or current density due to differential cooling between eastern and western parts in the study area, and wind-induced upwelling and downwelling in the eastern and western side, respectively. The prevailing northerly winds and stratification conditions during summer were the main causes of the southward current at 6 and 12 m depths with average speed of 28 and $12cms^{-1}$ respectively.

황해 및 동중국해에서 양쯔강의 담수유입량 변동에 따른 잔차류 및 저염분 확산 수치모의 (Numerical Simulation of Residual Currents and tow Salinity Dispersions by Changjiang Discharge in the Yellow Sea and the East China Sea)

  • 이대인;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.67-85
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    • 2007
  • 황해 및 동중국해에 있어서 하계 조석, 담수유입량과 풍향 풍속 변화에 따른 잔차류와 샨샤댐 건설 전과 후 양쯔강의 유량 변동에 따른 저염분 확산과 바람의 영향 등을 해석하고, 평가하였다. 3차원 해수유동모델에 의해 각 분조($M_2,\;S_2,\;K_1$$O_1$)의 정량적 그리고 정성적 측면의 진폭, 위상 및 흐름장이 실측값과 비교해서 재현성있게 시뮬레이션 되었다. $M_2,\;M_2+S_2$ 그리고 반일주조에 일주조 성분($K_1$$O_1$)의 합성에 의한 잔차류 결과는 유속의 변화와 더불어서 일부 지역에서 흐름패턴이 다르게 계산되었다. 하계 탁월풍의 세기가 커지면 양쯔강 하구에서 유출하는 힘과 대륙붕단 경계역에서 북상하는 흐름의 유속이 다소 증가하는 것으로 나타났다. 양쯔강에서 유출한 흐름은 근역에서는 동향성분이 강하게 나타나지만, 곧 황해에서 남하하는 성분에 의해 동쪽으로 충분히 확산하지 못하고 남하하거나 속도가 감소되는 것으로 나타났다. 육상 유입원의 하계 평균 유량(특히, 양쯔강은 약 $50,000\;m^3/s$)과 남풍 3.5 m/s를 고려했을 경우, 26 psu 이하의 저염수가 유입지점에서 약 95 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 160 km까지 확장되는 것으로 나타났고, 최대 홍수량인 $116,000\;m^3/s$를 고려했을 경우는 26 psu 이하의 저염수가 river mouth에서 약 150 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 300 km까지 확장되는 것으로 예측되었다. 하계 탁월풍에서 풍속이 약 1.5m/s 정도 강해지면, 저염의 확산 폭이 약 10 km정도 증가하는 것으로 나타났고, 외해에 있어서 저염수는 남서풍에 의해서는 남동방향으로 그리고 북서풍에 의해서는 남서방향으로 퍼져나가는 양상을 보였다. 양쯔강에서 유출되는 평균적인 담수량에 의한 관성력과 조류의 힘만으로는 저염수가 제주도까지 도달하는 것은 힘들겠지만, 바람장과 북상하는 난류의 흐름이 합쳐질 때는 충분히 제주도 인근 해역까지 그 영향을 미칠 수 있을 것으로 예측되었다.

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조간대 처리기법을 포함한 3차원 Semi-Implicit 수역학모델 개발 (Development of a Three-Dimensional, Semi-Implicit Hydrodynamic Model with Wetting-and-Drying Scheme)

  • 이경선;박경;오정환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.70-80
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    • 2000
  • Princeton Ocean Model(POM)에서 지배방정식을 반음해법으로 차분화하여 mode splitting을 제거하고 조간대 처리기법을 도입한 3차원 semi-implicit 모델을 수립하였다 운동방정식의 순압경도력항과 수직방향 와동점 성향, 그리고 수심적분된 연속방정식의 속도발산항을 음해법으로 처리하여 빠르게 움직이는 표면중력파가 야기하는 수치안정조건을 제거하여 더 큰 time step을 사용할 수 있는 semi-implicit 모델을 수립하였다 수립한 3차원 semi-implicit 모델의 유효성과 계산휴율을 확인하기 위하여 이상적인 3차원 수로에 적용한 결과 semi-implicit 모델이 POM과 같은 결과를 주었으나 POM보다 약 4,.4배 정도 빠르게 수행되어 향상된 계산효율을 보여주었다. mode splitting 기법을 사용하는 POM의 유속 결과는 조간대에서 발생한 noise가주 수로에까지 전파되어 불안정 한 결과를 준 반면에 semi-implicit 모델결과는 더 큰 time step을 사용함에도 불구하고 조간대와 주 수로 모두에서 noiserk 없는 안정된 결과를 주었다 3차원 semi-implicit 모델의 현장 적용성을 확인하기 위하여 경기만에 적용한 결과 semi-implicit 모델이 모델 영역 전반에 걸쳐 관측된 조석 및 조류의 크기 및 전파양상을 잘 재현하였다.

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