한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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pp.177-184
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2003
Numerical simulation on marine wind and sea surface elevation was carried out using both three-dimensional hydrostatic and non-hydrostatic models and a simple oceanic model from 0900 LST, August 13 to 0900 LST, August 15, 1995. As daytime easterly meso-scale sea-breeze from the eastern sea penetrates Kangnung city in the center part as basin and goes up along the slope of Mt. Taegullyang in the west, it confronts synoptic-scale westerly wind blowing over the top of the mountain at the mid of the eastern slope and then the resultant wind produces an upper level westerly return flow toward the East Sea. In a narrow band of weak surface wind within 10km of the coastal sea, wind stress is generally small, less than l${\times}$10E-2 Pa and it reaches 2 ${\times}$ 10E-2 Pa to the 35 km. Positive wind stress curl of 15 $\times$ 10E-5Pa $m^{-1}$ still exists in the same band and corresponds to the ascent of 70 em from the sea level. This is due to the generation of northerly wind driven current with a speed of 11 m $S^{-1}$ along the coast under the influence of south-easterly wind and makes an intrusion of warm waters from the southern sea into the northern coast, such as the East Korea Warm Current. On the other hand, even if nighttime downslope windstorm of 14m/s associated with both mountain wind and land-breeze produces the development of internal gravity waves with a hydraulic jump motion of air near the coastal inland surface, the surface wind in the coastal sea is relatively moderate south-westerly wind, resulting in moderate wind stress. Negative wind stress curl in the coast causes the subsidence of the sea surface of 15 em along the coast and south-westerly coastal surface wind drives alongshore south-easterly wind driven current, opposite to the daytime one. Then, it causes the intrusion of cold waters like the North Korea Cold Current in the northern coastal sea into the narrow band of the southern coastal sea. However, the band of positive wind stress curl at the distance of 30km away from the coast toward further offshore area can also cause the uprising of sea waters and the intrusion of warm waters from the southern sea toward the northern sea (northerly wind driven current), resulting in a counter-clockwise wind driven current. These clockwise and counter-clockwise currents much induce the formation of low clouds containing fog and drizzle in the coastal region.
The spatial and temporal behaviors and fluctuations of the cold water that appeared in the South East Sea and the East Sea coast from 2016 to 2017 were investigated. The water temperature drop was large in the east coast from April to June and the southeast coast from July to September, and the temperature drop period was longer in the southeast coast. The water temperature fluctuated sensitively to the wind direction, and it gradually decreased in the southwest wind but rose as if jumping in the northeast wind. Wind stress and surface water temperature had an inverse correlation, which was larger in Bukhang-Idukseo, and decreased toward the north of Guryongpo. The cold water appeared mainly in Geojedo-Pohang after 1 to 2 days when the southwest wind was strong, but when the wind became weak, it shrank to the Idukseo (Ulgi-Gampo) and extended into the open sea in a tongue shape. Cold water was distributed only in Samcheok-Toseong in mid-May, Idukseo-Guryongpo and Hupo-Jukbyeon-Samcheok from late May to mid-July, and Bukhang-Idukseo in August-September. The intensity of cold water was greatest in mid-August, and the center of cold water descended from the east coast to the southeast coast from spring to summer. The water temperature fluctuation was dominant at the periods of 1 d and 7-21 d. In wavelet spectrum analysis of water temperature and wind, wind speed increase-water temperature decrease showed phase difference of 12 h in 2 d, 18 h in 3 d, 1.5 d in 4-8 d, and 2-3 d in 8-24 d period. The correlation between the two parameters was large in Geojedo and Namhang, Bukhang-Idukseo, Guryongpo-Jukbyeon, and Samcheok-Toseong. Monitoring stations with high correlation in all periods were generally parallel to the monsoon direction.
1982년과 1983년 여름 한국 남동 해안부근에서 관측된 냉수를 수온, 염분, 해면, 바람 및 인공위성 영상의 자료를 이용하여 연구하였다. 3층구조의 해양을 보이는 여름철에 수일 동안 지속되는 단속적인 남서풍에 의해 완벽한(full) 용승현상이 나타난다. 용승기간 동안에 고온의 표층수는 외해로 이동하였고, 저온의 중층수가 해표면으로 노출하였으며, 해면은 하강되었으나 표층의 균형(equilibrium) 깊이는 변화되지 않았었다. 관측결과는 해표면의 냉수가 중층으로부터 기원되고 강한 전선은 계절 수온약층이 해표면에 상승된 결과임을 보인다. 해표면 전선위치와 바람입력사이의 상관관계 파악을 위해 Csanady(1982)의 모델을 rigid lid 근사조건에서 해를 구하였다. 그 결과는 전선의 위치가 바람입력 및 한국 남동 해안부근의 해양구조에 의해 결정될 수 있음을 보이고 있다. 여름철 냉수는 $10m^2/sec$ 크기 정도인 최소 바람역적보다 큰 바람이 작용될 경우에만 해표면에 나타날 수 있다.
The characteristic of cold water by upwelling in the southeast of the Korean Peninsula and the effect of sea breeze in this region are investigated. The coastal upwelling around the southeast coast of the Korea Peninsula is analyzed by using Coastal Oceanographic Data statistical analyses for 5 years were carried out. The period of an cold water event, on the average, was observed southwesterly wind events. The analysis suggests that strong and persistent southwesterly winds in period of an cold water play an important role of bring the moisture to the surface, generating persistent cyclone as jangma. In order to investigate the effect of cold water on sea breeze, we considered two case. First, Exp. 1 is not occurred coastal upwelling on sea breeze. Second, Exp. 2 is occurred cold water on sea breeze. Two experiments were completed separately to the effects of cold water by upwelling. The results show the sea breeze is stronger in Exp. 2, when the cold water occurs, and weaker in Exp. 1, when there is no cold water. In order to verify the effect of the sea breeze on the cold water by upwelling, on the intensification and change of direction of the prevailing wind, the sea breeze effectively intensify cold water condition.
This work investigates the relationship between the sea breeze circulation and ozone concentrations during cold water events in the southeastern coastal area of the Korean Peninsula, where coastal upwelling frequently occur. This analysis was performed based on the classification of two categories, such as cold water and non-cold water events, over the period of 2000-2009. The low air temperature ($0.5^{\circ}C$), low SST ($5^{\circ}C$) and the wind direction(southerly) are the features of the cold water events in the Southeastern coastal area. Moreover, ozone concentrations in the cases of the sea breeze circulation and cold water events were significantly lower (below 30 ppb) than those (70~100 ppb) in the non-clod water events, because of the low air temperature ($10{\sim}20^{\circ}C$) and high wind speed (3~5 m/s) around the southeastern coastal area.
Sea ices at the Tatarskiy Straitin the East/Japan Sea appear from November to April. Cold and fresh water, melted from the sea ices, may contain nutrients which are indispensable to spring bloom of phytoplankton and may provide a preferable condition to the spring bloom through changes in vertical structure of water column and stratification. Relation between the spring bloom along the Primorye coast and sea ices in the Tatarskiy Strait were investigated using multi-satellite multi-sensor data; ten-year SeaWiFS chlorophyll-a concentration data and PAR data, sea surface temperatures from NOAA/AVHRR, sea ice concentration and near-surface wind speed data from DMSP/SSMI, near-surface wind vectors from QuikSCAT, and others. We provided evidences of southwestward flowing cold water masses from sea ice and its relation of chlorophyll-a concentration. This study showed that year-to-year variations of chlorophyll-a concentration in spring were positively correlated with those of sea ice concentrations at the Tatarskiy Strait.
Harmonics of sea surface temperature (SST) in the East Sea and their possible causes are examined by analyzing NOAA/AVHRR data, SSM/I wind speeds, NSCAT wind vectors, and NCEP heat flux data. Detailed spatial structures of amplitudes and phases of the seasonal cycles and their contributions to the total variance of SST have quantitatively. The Subpolar front serves as a boundary between regions of high annual amplitudes (${\geq}$10$^{\circ}$C) in the cold continental region and low amplitudes (${\leq}$10$^{\circ}$C) in the Tsushima Warm Current region. The low phase center of annual cycle is located over a seamount at 132.2$^{\circ}$E, 41.7$^{\circ}$N south of Vladivostok. Semi-annual amplitudes are significantly large leaching over 20% of the annual amplitudes in the Tatarskiy Strait and along the continental shelf off Russian coast in fall and spring, but its forcings are substantially annual. We have shown that fall cooling is attributed by direct and local wind forcing, while spring cooling is remotely forced by cold waters from sea ices in the Tatarskiy Strait.
To understand the oceanographic characteristics of Hupo coastal waters as regards the East Korean Warm Current and the North Korean Cold Current, current direction and velocity were investigated by deploying a current meter in Hupo coastal waters during the summer and fall of 2007. Wind data were obtained from the homepage of the Korea Meteorological Administration. Water temperature was measured using a temperature meter attached to the current meter and a mini log. During summer, a south wind prevailed, while during the fall the wind blew from the north. Cold surface waters occurred on a large scale in summer, while in the fall, warm bottom water occurred frequently. After mid-November, when the surface water was cooler than $15^{\circ}C$, there was no difference in water temperature between the surface and bottom layers.
Park, Kyung-Ae;Cornillon, Peter;Chung, Jong-Yul;Kim, Kuh
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.621-626
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2002
A satellite scatterometer is a microwave radar sensor used to measure the backscattering at a sea surface. This instrument transmits radar pulses to the sea surface and measure the radar energy reflected back towards the source. Changes in wind velocity make sea surface roughness change and then affect on backscattered power. This gives us information of sea surface wind speed. Directions of wind vectors are acquired by multiple, collocated, and nearly simultaneous measurements. It should be noted that the scatterometer observes not the wind directly but the wind stress vector relative to the surface current. This suggests the possibility that the satellite scatterometer winds can include the effect of the surface current. This study shows the evidence that scatterometer measure surface wind stress, not surface winds and presents the velocity structure of oceanic warm and cold eddies.
The major studies of an ocean circulation of the East/Japan Sea related to evaluate the feasibility and utilization of deep ocean water are reviewed. The major feature of surface current system of the East/Japan Sea is an inflow of the Tsushima Warm Current through the Korea/Tsushima Strait and the outflow through the Tsugaru and Soya Straits. The Tsushima Warm Current has been known to split into two or three branches in the southern region of the East/Japan Sea. In the cold water region of the East/Japan Sea, the North Korean Cold Current turns to the east near 39$^{\circ}$N after meeting the East Korean Warm Current, then flows eastward. The degree of penetration depends on the strength of the positive wind stress curl, according to the ventilation theory. Various current meter moorings indicate strong and oscillatory deep currents in various parts of the basin. According to some numerical experiments, these currents may be induced by pressure-topography or eddy-topography interaction. However, more investigations are needed to explain clearly the presence of these strong bottom currents. This study concludes the importance of topographical coupling, isopycnal outcropping, different wind forcing and the branching of the Tsushima Warm Current on the circulation of the East/Japan Sea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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