• 제목/요약/키워드: geostrophic current

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평균역학고도장과 인공위성고도계 자료를 이용한 동해 표층해류 추산 (Estimation of the Surface Currents using Mean Dynamic Topography and Satellite Altimeter Data in the East Sea)

  • 이상현;변도성;최병주;이은일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권4호
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    • pp.195-204
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    • 2009
  • 인공위성 고도계로 측정한 해수면 높이 자료를 사용하여 준 실시간 동해 표층해류를 추정하기 위해, 세 가지 방법으로 평균 역학지형(또는 평균 해류장)을 계산하고 각각의 특징들을 살펴보았다. 프랑스 AVISO(Archiviing, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)는 인공위성 고도계 자료와 수치모델을 이용하여 전 지구 해양에 대하여 수평적으로 $0.25^{\circ}$의 해상도를 갖는 평균 역학지형을 계산하고 지형류 방정식을 적용하여 평균 해류장을 만들어 제공하고 있다. 동해에서 장기간 관측한 수온과 염분 자료를 사용하여 500 dbar를 기준면으로 사용한 역학적 해면(steric height)을 계산하고 이를 평균 여각지형으로 환산하였다. 또한 14년 동안 동행의 표층을 이동한 표층뜰개들(ARGOS)의 궤적을 이용하여 평균 해류장을 구하였다. 인공위성 고도계로 관측한 해수면 편차와 세 가지 평균 역학지형을 합하여 절대 역학지형을 얻고, 각각의 절대 역학지형에 지형류 방정식을 적용하여 세 가지 표층해류를 추정하였다. 각 방법으로 추정된 표층해류를 2005년에 동해 남서부 해역에서 선박장착 초음파 해류계(ADCP)로 관측한 해류 자료와 정량적으로 비교하였다. 육지에서 50 km 이상 떨어진 해역에서는 인공위성 고도계로 측정한 해수면 자료에 지형류 방정식을 적용하여 구한 표층해류와 현장 관측 해류의 상관계수(R)가 0.58~0.73이며 두 자료의 제곱 평균 제곱근 편차(Root Mean Square Deviation, RMSD)는 $17.1{\sim}21.8cm\;s^{-1}$이다. 육지에서 50 km 이내의 연안에서 두자료의 R이 0.06~0.46로 상대적으로 낮고 RMSD는 $15.5{\sim}28.0cm\;s^{-1}$이다. 이처럼 연안에서는 인공위성 고도계로 관측한 해수면 높이 자료의 오차가 크므로 향후 연안에 대해서는 새로운 표층해류 추정 방법에 대한 추가 연구가 필요하다.

명태(Theragra chalcogramma)의 산란장, 알라스카만 쉘리코프 해협의 1980년대 초반의 해황에 관한 연구 (Descriptive hydrography of shelikof Strait, Gulf of Alaska, during the Spring Spawning Time of Walleye Pollock, Theragra chalcogramma, in the Early 1980's)

  • 김수암
    • 한국해양학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.35-46
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    • 1993
  • 알라스카만 명태 산란장에서의 해수의 성질과 해류의 흐름을 규명하기 위하여, 쉘 리코프 해협에서의 CTD 조사 결과와 해류계 자료가 분석되었다. 쉘리코프해협에서는 3개의 수괴가 구분되었다. 첫 번째 수괴는 Cook 내만으로부터 유래된 적은 양의 차갑고 염분이 낮은 ($<{\;}3^{\circ}C,{\;}<{\;}31.5\textperthousand$) 표층수로서 알라스카 반도 해안에 바짝 붙어서 남서쪽을 향하여 흐르고 있다. 둘째의 수괴는 알라스카 해안류 (ACC)의 가지로서 해협의 북종쪽 입구로 들어와 남서쪽을 향해 흐르며, 해협내에서는 중층과 표층의 대부분을 차지하고 있다. 해협의 가장 깊은 골의 상부층에 가장 빠른 흐름이 존재하며, 그들은 Semidi섬과 Chirikof섬 사이의 남서쪽 계곡을 통하여 해협에서 빠져나간다. 세 번째의 수괴는 비교적 느리고, 따뜻하고 염분이 높은 ($>{\;}5^{circ}C,{\;}>{\;}32\textperthousand$) 대륙사면으로부터 남서쪽 입구의 저층을 통하여 해협으로 들어온 저층수인데 이들은 북동쪽을 향해 흐르며 해협 저층의 대부분을 차지한다.

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동해의 열적작용이 해수순환에 미칠 수 있는 영향에 관한 고찰 (On the Possible Role of Local Thermal Forcing on the Japan Sea Circulation)

  • 승영호;김구
    • 한국해양학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.29-38
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    • 1989
  • 동해 해수순환의 특징은 대한해협으로부터 유입된 난수가 동한난류를 형성하여 한국연안을 따라 북상한 후 다시 외해로 분리되어 나간다는 것과 북쪽에서부터 연안을 따라 남하하는 북한한류가 형성하는 반시계 방향의 순환류가 동해 북부에 존재한다는 사실일 것이다. 본 논문에서는 이러한 사실을 설명하기 위하여 간단한 역학적 모델을 수립하였다. 동해 해수순환을 기본적으로 유입-유출 형태라 한 후 여기에 해양-대기 열 교환을 적용하였으며 해수혼합에 의한 열의 소멸, 마찰에 의한 운동량의 소멸도 고려하였다. 결과에 의하면, 상기의 순환특징은 열역학적 요인에 의하여 기인됨이 밝혀졌다. 또한, 열교환의 정도에 따라 여러가지 순환형태가 나타날 수 있음도 보였다.

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해양환경을 고려한 수중기동표적 위치추적체계 최적배치에 관한 연구 (A Study on Optimal Placement of Underwater Target Position Tracking System considering Marine Environment)

  • 김태형;김성용;한민수;송경준
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.400-408
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    • 2023
  • The tracking accuracy of buoy-based LBL(Long Base Line) systems can be significantly influenced by sea environmental conditions. Particularly, the position of buoys that may have drifted due to sea currents. Therefore it is necessary to predict and optimize the drifted-buoy positions in the deploying step. This research introduces a free-drift simulation model using ocean data from the European CMEMS. The simulation model's predictions are validated by comparing them to actual sea buoy drift tracks, showing a substantial match in averaged drift speed and direction. Using this drift model, we optimize the initial buoy layout and compare the tracking performance between the center hexagonal layout and close track layout. Our results verify that the optimized layout achieves lower tracking errors compared to the other two layout.

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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Long-term and Real-time Monitoring System of the East/Japan Sea

  • Kim, Kuh;Kim, Yun-Bae;Park, Jong-Jin;Nam, Sung-Hyun;Park, Kyung-Ae;Chang, Kyung-Il
    • Ocean Science Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.25-44
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    • 2005
  • Long-term, continuous, and real-time ocean monitoring has been undertaken in order to evaluate various oceanographic phenomena and processes in the East/Japan Sea. Recent technical advances combined with our concerted efforts have allowed us to establish a real-time monitoring system and to accumulate considerable knowledge on what has been taking place in water properties, current systems, and circulation in the East Sea. We have obtained information on volume transport across the Korea Strait through cable voltage measurements and continuous temperature and salinity profile data from ARGO floats placed throughout entire East Sea since 1997. These ARGO float data have been utilized to estimate deep current, inertial kinetic energy, and changes in water mass, especially in the northern East Sea. We have also developed the East Sea Real-time Ocean Buoy (ESROB) in coastal regions and made continual improvements till it has evolved into the most up-to-date and effective monitoring system as a result of remarkable technical progress in data communication systems. Atmospheric and oceanic measurements by ESROB have contributed to the recognition of coastal wind variability, current fluctuations, and internal waves near and off the eastern coast of Korea. Long-tenn current meter moorings have been in operation since 1996 between Ulleungdo and Dokdo to monitor the interbasin deep water exchanges between the Japanese and Ulleung Basins. In addition, remotely sensed satellite data could facilitate the investigation of atmospheric and oceanic surface conditions such as sea surface temperature (SST), sea surface height, near-surface winds, oceanic color, surface roughness, and so on. These satellite data revealed surface frontal structures with a fairly good spatial resolution, seasonal cycle of SST, atmospheric wind forcing, geostrophic current anomalies, and biogeochemical processes associated with physical forcing and processes. Since the East Sea has been recognized as a natural laboratory for global oceanic changes and a clue to abrupt climate change, we aim at constructing a 4-D continuous real-time monitoring system, over a decade at least, using the most advanced techniques to understand a variety of oceanic processes in the East Sea.

대마난류와 관련된 대한해협 해수면의 변동 (Variability of Sea Levels Associated with the Tsushima Current in the Korea Strait)

  • 이재철;조규대;김순영;김호균;심태보
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.437-449
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    • 1991
  • 대한해협을 통해서 흐르는 대마난류의 변동을 연구하기 위하여 부산, 이즈하라, 하카다 해수면의 시계열 자료를 분석하였다. 해수면 및 해수면차의 변동성은 0.01-0.02cpd를 중심으로 두 부분으로 구분된다. 저주파에서 해수면과 해수면차는 상관성이 높으며 위상차는 작다. 부산 해수면의 계절변화 폭은 다른 두 곳보다 작은데 이것은 지형류 효과와 계절풍의 영향이 밀도의 계절변화 효과를 상쇄하기 때문이다. 대마난류의 세기와 관련이 있는 해수면차의 변동은 동수도에 비해 서수도에서 매우 크다. 고주파 부분에 있어서 동수도의 해수면차는 그 변동성이 서수도에 비해 크고 양수도의 해수면차는 서로 상관성이 없다. 부산과 이즈하라의 해수면은 각각 서수도와 동수도에서의 해수면차와 $180^{\circ}$ 위상차가 나는 반면에 하카다에서는 같은 위상을 가진다. 이 결과는 이즈하라가 동수도쪽에 위치함으로써 동수도의 해수면은 바람과 지형류 효과에 대해 정상적인 반응을 한다는 것을 나타낸다.

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외양대류에 의한 동해 심층수의 형성 가능성 (Preconditioning Phase for Open Ocean Formation in the Northern Part of Subpolar Front of the East Sea)

  • 이충일;조규대;김상우;윤종휘;박성은
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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    • pp.117-122
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    • 2004
  • 외양대류에 의한 심층수 형성과정의 초기단계 즉 침니 현상의 전 단계에 나타나는 현상을 포텐셜 와도, 지형류, 수온, 염분, 용존산소의 분포로부터 확인하였다. 포텐셜 와도의 분포에서 나타난 와동류는 Vladivostok 연안과 subpolar front 사이에 위치하며, 와동류의 분포 위치는 겨울철 심층수 형성 가능성이 높은 해역과 잘 일치한다. 대륙의 지형적인 특성으로 인한 바람장의 변화는 본 연구에서 나타난 시계반대방향의 와동류가 형성될 수 있음을 보여주며, 그 결과로 나타나는 dome구조의 밀도 분포는 외양대류의 초기단계에서 나타나는 현상을 잘 보여준다.

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위성자료를 이용한 동해안 냉수대의 시공간적 변화 분석 연구 (Study on the temporal and spatial variation in cold water zone in the East Sea using satellite data)

  • 윤석;양현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.703-719
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    • 2016
  • 이 연구는 여름철 동해안 냉수대의 시공간적 이동에 따른 변화 분석에 관한 것이다. 2013년 여름에 위성 및 현장자료(바람, 기온, 수온)를 이용하여 다양한 환경 요인들에 기반을 둔 자료 분석을 시도하였다. 냉수대의 생성과 소멸의 영상을 분석하기 위해 AVISO 지형류 및 하루 동안의 천리안 해양관측위성(Geostationary Ocean Color Imager; GOCI) 엽력소 농도 자료를 사용하였다. 또한, 냉수대의 이동을 추적하기 위해 Advanced Very High Resolution Radiometer-Sea Surface Temperature (AVHRR-SST) 자료를 사용하였다. 초여름에 냉수대가 발현하여 늦여름에 소멸한다는 것과 이 기간 동안 냉수대의 생성과 소멸이 지속적으로 반복되었다는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 냉수대의 후속 영향으로 인해 늦여름에 엽력소 농도가 증가되었다는 것을 확인할 수 있었다.

인공위성 고도계 자료와 해색 위성 자료 기반의 동해 중규모 소용돌이 탐지 비교 (Comparison of Mesoscale Eddy Detection from Satellite Altimeter Data and Ocean Color Data in the East Sea)

  • 박지은;박경애
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.282-297
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    • 2019
  • 인공위성 자료를 활용한 중규모 소용돌이 탐지에는 해수면온도, 식물플랑크톤 클로로필-a 색소 농도, 해수면고도 등 다양한 해양 변수를 활용할 수 있다. 각 위성 해양 자료는 시 공간 해상도, 관측 방식 및 자료 처리 과정이 상이하기 때문에, 동일한 소용돌이에 대해서도 다른 탐지 결과를 유도할 수 있어, 인공위성 자료를 활용한 소용돌이 탐지에 대한 기초 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해색 위성 자료, 위성 고도계 해수면고도 자료, 적외선 해수면온도 자료를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하고 그 결과를 상호 비교하였다. 연속된 해색 위성 클로로필-a 농도 영상으로부터 최대 상호 상관 계수를 통하여 산출한 표층 해류장과, 위성 고도계의 해수면고도 영상 자료로부터 산출한 지형류를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하였다. 소용돌이 탐지 결과를 상호 비교하기 위하여 1) 해색 영상과 고도계 영상이 동시에 소용돌이를 탐지한 경우, 2) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 존재하나 고도계 자료는 탐지하지 못한 경우, 3) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 소용돌이가 존재하지 않으나 고도계 자료에서는 존재하는 경우 등 세 가지 사례를 선택하였다. 이와 같은 세 가지 사례를 통하여 동해 중규모 소용돌이 탐지 시 인공위성 고도계 자료의 문제점 제기와 더불어, 해색 위성 자료와 적외선 해수면온도 자료의 한계점을 제시하였다. 또한 해양 현상과 인공위성 관측 원리에 대한 깊이 있는 이해를 기반으로 소용돌이 탐지 및 관련 연구가 진행되어야 함을 강조하였다.