• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.129-138
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• 2017

연안의 파랑환경은 해안지형의 변화, 해양생물의 서식조건, 해양구조물의 설계 등에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다. 최근 기후변화로 인한 파랑환경의 변화도 예상되고 있는 상황에서, 가용한 자료를 이용한 파랑환경의 추세분석이 요구된다. 본 연구에서는 한국 연안 6개 지점(덕적도, 외연도, 칠발도, 마라도, 포항, 울릉도) 평상파랑의 부이관측 자료를 이용하여 장기 변화양상을 분석하였다. 먼저, 국내 기상청 해양기상부이 관측 자료의 이상치를 제거하기 위해 Rosner 방법을 사용하였으며, 이를 ECMWF 재해석 자료와 피어슨 상관분석을 수행하였다. 그 결과, 해양기상부이와 ECMWF 자료간의 상관성은 0.849~0.938로 나타났다. 한편, 맨-캔달 검정법을 이용하여 평상파랑의 장기변동 양상을 검토하였으며 그 결과, 덕적도, 외연도, 칠발도 지점은 변동이 없는 것으로 나타났지만, 마라도, 포항, 울릉도 지점은 증가하는 경향을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권1호
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• pp.16-24
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• 1998

본 연구에서는 해양-대기 접합기후계의 연구를 위해 대기대순환모형에 대응하는 해양대순환모형을 개발하였고 이 해양대순환모형을 이용하여 주어진 대기경계조건에 대한 해양의 반응을 연구하였다. 기후학적 월평균값을 이용하여 모형을 100년동안 적분하였을 때(EXP 1), 해수온과 해류 등 모사된 대규모 해양상태는 관측과 유사하게 나타났다. 그러나 북적도반류와 같은 좁은 구역의 해류는 모형이 성긴 격자를 사용함으로 불가피하게 흐트러졌다. 남극주변의 남빙양상의 해빙의 계절변화 또한 잘 모사되었다. NCEP/NCAR Reanalysis Project로부터 얻어진 10년 월평균자료(1982-1991)를 경계조건으로 한 EXP 2에서 모형은 1982-1983과 1986-1987의 엘니뇨를 포함하는 그 기간 동안의 주요한 해양변화를 적절히 모사해 내었다. ENSO기간 동안 모형은 편서풍 아노말리의 동진에 따른 서향류 아노말리에 반응하여 동쪽으로 팽창하는 더운물과 적도를 따른 음의 연직속도 아노말리를 보여주고 있다. 엘니뇨와 상관한 아노말리 분포와 그 시간전개는 관측과 일치하고 있다. 일련의 실험들은 본 모형이 해양의 평균상태 및 아노말리를 재생산하는 능력을 가지고 있고, 해양-대기 결합계의 연구를 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권4호
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• pp.441-458
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• 2023

Tropical cyclones frequently occur in the Southwest Pacific Ocean and are considered one of the driving forces for coastal alterations. Therefore, this study investigates the frequency and intensity of tropical cyclonesfrom 2000 to 2021 and their influence on the surface winds and wave conditions around the atoll nation Tuvalu. Cyclone best-track and ERA5 single-level reanalysis data are utilized to analyze the condition of the surface winds, significant wave heights, mean wave direction, and mean wave period. Additionally, the scatterometer-derived wind information was employed to compare wind conditions with the ERA5 data. On average, nine cyclones per year originated here, and the frequency increased to 11 cyclones during the last three years while the intensity decreased by 25 m/s (maximum sustained wind speed). Besides, a total of 14 cyclones were observed around Tuvalu during the period from 2015 to 2021, which showed an increase of 3 cyclones compared to the preceding period of 2001 to 2007. During cyclones, the significant wave height reached the highest 4.8 m near Tuvalu, and the waves propagated in the east-southeast direction during most of the cyclone events (52%). In addition, prolonged swells with a mean wave period of 7 to 11 seconds were generated in the vicinity of Tuvalu, for which coastal alteration can occur. After this preliminary analysis, it was found that the waves generated by cyclones have a crucial impact in altering the coastal area of Tuvalu. In the future, remotely sensed high-resolution satellite data with this wave information will be used to find out the degree of alterations that happened in the coastal area of Tuvalu before and after the cyclone events.

• 대기
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• 제29권2호
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• pp.115-129
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• 2019

Surface winds over the ocean influence not only the climate change through air-sea interactions but the coastal erosion through the changes in wave height and direction. Thus, demands on a reliable projection of future changes in surface winds have been increasing in various fields. For the future projections, climate models have been widely used and, as a priori, their simulations of surface wind are required to be evaluated. In this study, we evaluate the climatological mean surface winds over the Korean Waters simulated by five regional climate models participating in Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX) for East Asia (EA), an international regional climate model inter-comparison project. Compared with the ERA-interim reanalysis data, the CORDEX-EA models, except for HadGEM3-RA, produce stronger wind both in summer and winter. The HadGEM3-RA underestimates the wind speed and inadequately simulate the spatial distribution especially in summer. This summer wind error appears to be coincident with mean sea-level pressure in the North Pacific. For wind direction, all of the CORDEX-EA models simulate the well-known seasonal reversal of surface wind similar to the ERA-interim. Our results suggest that especially in summer, large-scale atmospheric circulation, downscaled by regional models with spectral nudging, significantly affect the regional surface wind on its pattern and strength.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.351-362
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• 2020

2003년 남해안에 내습한 태풍 매미에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 JMA-MSM 예보기상자료, NCEP-CFSR 재분석 기상자료, ECMWF-ERA5 재분석 기상자료, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료를 이용하여 수치모의하고, 계산된 해일고를 전국 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 시계열 자료와 비교하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 계산된 유의파고를 관측 자료와 비교하였다. 이 비교를 통해 태풍 매미에 대한 각종 기상장의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과 JMA-MSM 기상자료가 가장 신뢰도가 높았고, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료도 상당히 우수하게 나타났다. ECMWF-ERA5 기상자료는 전반적으로 해일고나 파고의 크기가 작게 나타났으며, NCEP-CFSR 기상자료는 태풍 매미의 특정 경우에 대해 신뢰도가 가장 낮게 나타났다. 이 연구를 통하여 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.418-421
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• 2007

Using gridded wind-stress products constructed by satellite scatterometers (ERS-1, 2 and QSCAT) data and those by numerical weather prediction(NWP) model(NCEP-reanalysis), we estimate wind-driven transports of the North Pacific subtropical gyre, and compare them in the central portion of the gyre (around 300 N) with geostrophic transports calculated from historical hydrographic data (World Ocean Database 2005). Even if there are some discrepancies between the wind-driven transports by the QSCAT and NCEP products, they are both in good agreement with the geostrophic transports within reasonable errors, except for the regional difference in the eastern part of the zone. The difference in the eastern part is characterized by an anticyclonic deviation of the geostrophic transport resulting from an anti-cyclonic anomalous flow in the surface layer, suggesting that it is related to the Eastern Gyral produced by the thermohaline process associated with the formation of the Eastern Subtropical Mode Water. We also examine the consistency of the Sverdrup transports estimated from these products by comparing them with the transports of the western boundary current, namely the Kuroshio regions, in previous studies. The net southward transport, based on the sum of the Sverdrup transports by QSCAT and NCEP products and the thermohaline transport, agrees well with the net northward transport of the western boundary current, namely the Kuroshio transport. From these results, it is concluded that the Sverdrup balance can hold in the North Pacific subtropical gyre.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.263-274
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• 2020

한국 남동해역은 매년 하계에 집중적으로 냉수대가 형성되어 빈번한 이상해황이 발생한다. 본 연구에서는 이 해역에서 발생하는 표층수온 분포의 공간 변화를 분석하기 위해 2018년 6월에서 9월까지 고리와 정자 부이에서 관측한 해양현장 수온 데이터와 GHRSST Level 4 재분석 해수면 온도(sea surface temperature: SST) 자료를 이용하였다. 부이 자료는 두 지점의 시계열적 수온 변동 분석에, GHRSST 자료는 연구해역 전반에 걸친 일별 SST의 분산과 가중공간중심(weighted mean center: WMC)을 계산하는데 이용하였다. 부이의 수온이 낮아지면 연구해역 SST의 분산이 증가하는 경향을 보였으나, 전 기간 일치하게 나타나지는 않았다. 이는 GHRSST가 재분석 자료로 연안의 민감한 수온변화를 반영하지 못하기 때문이다. 이와 같이 전 해역의 SST 변화를 대표하는 통계적 분산만으로는 연안의 국지적인 소규모의 수온변화를 파악하거나, 냉수대 발생해역의 위치 및 범위를 탐지하기에는 한계가 있다. 따라서 차가운 수괴가 발생하는 공간적인 위치를 정량적으로 파악하기 위해 WMC를 활용하여 분석한 결과 냉수대가 발생했을 때, WMC가 연구해역의 공간중심(mean center: MC)으로부터 북서 해역 쪽에 위치하였다. 이는 SST의 WMC 위치 정보를 통해 차가운 표층수온의 분포가 어디에서 어느 정도 나타나는지를 정량적으로 파악할 수 있음을 의미하며, 향후 냉수대 규모 및 지역 확산 범위 탐지에 WMC의 활용 가능성을 알 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권4호
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• pp.305-311
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• 2016

The spatial size and variation of Arctic sea ice play an important role in Earth's climate system. These are affected by conditions in the polar atmosphere and Arctic sea temperatures. The Arctic sea ice concentration is calculated from brightness temperature data derived from the Defense Meteorological Satellite program (DMSP) F13 Special Sensor Microwave/Imagers (SSMI) and the DMSP F17 Special Sensor Microwave Imager/Sounder (SSMIS) sensors. Many previous studies point to significant reductions in sea ice and their causes. We investigated the variability of Arctic sea ice using the daily sea ice concentration data from passive microwave observations to identify the sea ice melting regions near the Arctic polar ice cap. We discovered the abnormal melting of the Arctic sea ice near the North Pole during the summer and the winter. This phenomenon is hard to explain only surface air temperature or solar heating as suggested by recent studies. We propose a hypothesis explaining this phenomenon. The heat from the deep sea in Arctic Ocean ridges and/or the hydrothermal vents might be contributing to the melting of Arctic sea ice. This hypothesis could be verified by the observation of warm water column structure below the melting or thinning arctic sea ice through the project such as Coriolis dataset for reanalysis (CORA).

• Ocean and Polar Research
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• 제38권4호
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• pp.259-270
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• 2016

Sea Surface Salinity (SSS) observations from the Aquarius satellite in the East Sea show large systematic biases mainly caused by the surrounding lands and Radio Frequency Interferences (RFI) along the descending orbits on which the satellite travels from the Asian continent to the East Sea. To develop a technique for correcting the systematic biases unique to the East Sea, the least square regression between in situ observations of salinity and the reanalyzed salinities by HYCOM is first performed. Then monthly mean reanalyzed salinities fitted to the in situ salinities are compared with monthly mean Aquarius salinities to calculate mean biases in $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ boxes. Mean biases in winter (December-March) are found to be considerably larger than those in other seasons possibly caused by the inadequate correction of surface roughness in the sea surrounded by the land, and thus the mean bias corrections are performed using two bias tables. Large negative biases are found in the area near the coast of Japan and in the areas with islands. In the northern East Sea, data sets using the ascending orbit only (SCIA) are chosen for correction because of large RFI errors on the descending orbit (SCID). Resulting mean biases between the reanalysis salinities fitted to in situ observations and the bias corrected Aquarius salinities are less than 0.2 psu in all areas. The corrected mean salinity distributions in March and September demonstrate marked improvements when compared with mean salinities from the World Ocean Atlas (WOA [2005-2012]). In September, salinity distributions based on the corrected Aquarius and on the WOA (2005-2012) show similar distributions of Changjiang Diluted Water (CDW) in the East Sea.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.770-778
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• 2023

해상풍은 대기-해양의 상호작용을 이해하는데 중요한 요소일 뿐만 아니라, 해양에서 기인하는 위험기상을 예측하는데 중요한 입력자료이다. 정확한 예측을 위해서는 정확한 해상풍 자료가 요구되지만, 육상과 달리 해상은 관측이 제한적이기 때문에 관측 자료가 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 장기간의 고해상도 해상풍 자료 구축을 목표로 하였다. 먼저 장기간에 대해 활용 가능한 ERA5 재분석 바람장을 고해상도로 재격자화 하였고, 재격자화 한 ERA5 바람장을 수치모형 ADCIRC (ADvanced CIRCulation model)의 GAHM(Generalized Asymmetric Holland Model)을 이용하여 산출한 비대칭형 태풍 바람장과 합성하였다. 산출된 비대칭형 태풍 합성 바람장은 기상청 (Korea Meteorological Administration, KMA) 및 일본 기상청 (Japan Meteorological Administration, JMA) 관측자료를 이용하여 정확도를 평가하였다. 평가결과, ERA5 바람장 및 Holland 식을 이용하여 산출한 대칭형 태풍 합성 바람장보다 비대칭형 태풍 합성 바람장이 관측값을 매우 유사하게 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 생산한 해상풍 자료는 향후 폭풍해일 후측 자료 구축, 폭풍해일고 빈도 분석, 해상풍 빈도 분석 등 다양한 연구의 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.