중국 대륙연안수(CCW;China Coastal Waters)는 해에 따라 다소 다르지만 보통 하계인 6월~10월 사이에 제주도 주변해역에서 두드러지게 나타난다. 즉 6월에 나타나기 시작하여 8월에 가장 큰 영향을 미치며 10월로 접어들면서 그 세력이 점차 소멸해간다. 해수면편차에 대한 조화분해를 통해서 보면, 제주도 동부해역의 진폭 값(8~9.5cm)이 서부해역의 진폭 값(l3cm 이상)보다 약 5cm 정도 낮았다. 연 위상은 동부해역($267^{\circ}$ : 8월 말)이 서부해역($275^{\circ}$ : 9윌 초)보다 약 $8^{\circ}$정도 빠르게 나타났다. 해수면온도에 대한 조화분해는 제주도 동부해역의 진폭 값($7{\sim}8.5^{\circ}C$)이 서부해역의 진폭 값($5.5{\sim}6^{\circ}C$)보다 약 $2^{\circ}C$ 정도 높은 값을 보였고, 연 위상은 동부해역($242^{\circ}$ : 8월 초)이 서부해역 ($236^{\circ}$ : 7월 말)보다 약 $6^{\circ}$정도 늦게 나타났다. 파워스펙트럼 분석에서 해수면편차와 해수면온도는 모두 연 주기, 반 년 주기, 계절주기가 나타났다. 해수면편차는 1996년, 1998년, 1999년의 여름과 가을이 다른 해보다 높게 나타났는데, 이것은 예년과 다른 강한 집중호우와 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다. 해수면 온도의 계절에 따른 온도분포는 해에 따라 다소 다르지만 황해 해역과 동지나 해역을 구분 짓는 뚜렷한 수온 경계를 이룬다. 이 온도의 경계해역을 따라서 중국대륙연안 수가 흐르는 것으로 사료된다.
중국 대륙연안수(CCW;China Coastal Waters)는 해에 따라 다소 다르지만 보통 하계인 6월${\sim}$10월 사이에 제주도 주변해역에서 두드러지게 나타난다. 즉, 6월에 나타나기 시작하여 8월에 가장 큰 영향을 미치며 10월로 접어들면서 그 세력이 점차 소멸해간다. 1995년${\sim}$1999년 조사기간 중 중국대륙연안수는 1996년과 1999년에 매우 뚜렷하게 나타났다. 주성분분석을 하기 전의 해수면 편차와 해수면 온도의 위성 데이터 원 자료에 대한 파워스펙트럼 분석에서는 station b에서 연 주기(약 365일), 반년 주기(약180일)가 뚜렷하게 나타났지만, 주성분분석을 한 후에는 주기 특성이 다르게 나타났다. 해수면 편차에 대한 주성분분석에서의 파워스펙트럼 분석은 43일 주기가 가장 강하게 나타났고, 해수면 온도에 대한 주성분분석에서의 파워스펙트럼 분석은 250일 주기가 나타남을 알 수 있었다. 해수면 온도의 계절에 따른 온도분포는 다소 다르지만 황해 해역과 동지나 해역을 구분 짓는 뚜렷한 수온 경계를 이룬다. 이온도의 경계해역을 따라서 중국대륙연안수가 흐르는 것으로 사료된다.
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.
한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990∼2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이 였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이 였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2∼4일 전에 23.4∼54.5 nm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 나타났다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 $24.6∼24.9^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2∼10.3 h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4∼4.6 m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어 진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이 였다.
한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990~2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2~4일 전에 23.4~54.5mm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 내려야한다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 24.64~26.48$^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2~10.3h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4~4.6m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수~돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이였다.
Competitive power of pelagic fishery in Korea has been weakened by the domestic and international problems such as wage increase and exclusive economic zone. To make it worse, fishing fleet spends more than 80% of fishing time on searching fishing grounds. Real-time information on oceanographic data, temperature in particular, are likely to contribute to raise efficiency of fishing. However, available data obtained by satellite remote sensing, fixed buoy and drifting buoy, limited to sea surface or fixed positions. ARGO (Array for Real-time Geostrophic Oceanography), an international program, has delivered vertical profiles of temperature and salinity in the upper 2000m of the world ocean every 10 days using freely moving floats. We have developed real-time oceanographic information system for pelagic fishery based on the Argo data which has the contents of vertical profile, horizontal distribution and vertical section of temperature around fishing grounds and searched data can be download unrestrictedly. Comparison of skipjack catch with sea surface temperature and depth of $20^{\circ}C$ derived from Argo data in the West Equatorial Pacific revealed that Argo data are able to help fishing fleet to find fishing grounds and to increase catch.
This study describes measurements of fast ice recorded on May 23, 2009, in Kongsfjorden (translated as 'Kongs Fjord'), an inlet on the west coast of Spitsbergen in the Svalbard Archipelago. Seasonal fast ice is an important feature for Svalbard fjords, both in relation to their physical environment and also the local ecosystem, since it grows seaward from the coast and remains in place throughout the winter. Ice thickness, snow, ice properties, and wind speed were measured, while SAR (Synthetic Aperture Radar) data was observed simultaneously observed two times from ALOS-PALSAR (L-band). Measured ice thickness was about 25-35 cm while the thickness of ice floe broken from fast ice was measured as 10-15 cm. Average salinity was 1.9-2.0 ppt during the melting period. Polarimetric data was used to extract H/A/alpha-angle parameters of fast ice, ice floe, snow and glacier, which was classified into 18 classes based on these parameters. It was established that the area of fast ice represents surface scattering which indicates low and medium entropy surface scatters such as Bragg and random surfaces, while fast ice covered with snow belongs to a zone of low entropy surface scattering similar to snow-covered land surfaces. The results of this study will contribute to various interpretations of interrelationships between H/A/alpha parameters and the wave scattering Phenomenon of sea ice.
토양수분은 전 지구 및 기후 모델 연구, 전 지구 환경 감시, 기후변화, 대기-지표의 물과 에너지 상호교환 등 중요한 역할을 한다. 최근에는 수동형 마이크로웨이브 센서를 이용하여 토양수분을 탐지하고 있으며, NASA는 공식적인 전구 토양수분을 제공하고 있다. 특히, AMSR-E(Advandced Microwave Scanning Radiometer on EOS)의 6 GHz 영역에서 산출된 토양수분은 지표 토양층(0~5 cm)의 높으 정확도의 토양 수분 정보를 제공하고 있다. 지금까지의 위성관측을 이용한 토양 수분 알고리즘은 복잡한 선행모델과 관측된 경험식을 바탕으로 한다. 이 연구의 제안한 알고리즘은 위성에서 관측된 휘도온도 정보를 이용하여 역변환 방법을 이용하여 토양수분을 산출할 수 있기에, 복잡한 선행모델 사용을 최소화하는 장점이 있다. 본 연구에서 제시한 토양수분 산출 알고리즘은 각 채널(6.9 및 37 GHz)의 특성을 이용하여 거친 표면의 반사도를 산출한 후, 편광비율 특성을 이용한다. 아울러 반사도는 Hong 근사식을 이용하여 지표면 거칠기, 물질의 특성을 나타내는 유전상수를 산출하고 두 변수 사이의 관측된 경험적 관계식를 이용하여 전 지구적인 토양수분이 산출한다. 이 결과는 NASA에서 산출한 토양 수분과 현장관측 (SMEX03)의 오클라호마, 조지아 지역 관측 결과와 비교하였을 때, 사용자들이 요구하는 수준 (<0.06g/$cm^3$)의 정확도를 만족시킨다. 본 연구에서 제시된 토양수분 알고리즘은 단순성, 정확성, 물리적 기반을 바탕으로 하기에 현업용으로 그 활용 가치가 높다. 본 연구 결과는 향후 국외 토양수분산출 전용 위성들인 SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity)와 SMAP(Soil Moisture Active/Passive) 자료들을 생산하는데 활용된다면, 전 지구적 토양수분 정보제공에 기여할 수 있을 것으로 예산된다.
We investigated the short-term and local changes in the thermohaline front in the Jeju Strait, Korea, which is usually formed during winter and spring. To do so, we compared Real-Time Observation System by Ferryboat (RTOSF) data with wind data and routinely collected oceanographic data. During February and April 2007, a thermohaline front formed in the Jeju Strait around the 13-$14^{\circ}C$ isotherms and 33.0-33.5 isohalines. The thermohaline was clearly weakened and began moving southward in mid-March. The variations in the surface temperature and salinity showed a continuous north-south oscillation of the thermohaline front with a period of 3-10 days. The speed of the short-term and local fluctuation of thermohaline front was about 5-30 cm/s. We confirmed these findings by examining the variation in the maximum temperature gradient and $14^{\circ}C$ isotherm during the study period. These short-term and local changes had not been previously detected using serial oceanographic and satellite data. Analysis of local wind data revealed a northerly wind fluctuation with a period of 3-10 days, which was clearly related to the short-term and local changes in the thermohaline front. The short-term and local changes of the thermohaline front in the Jeju Strait originated from local changes in the winter monsoon in this area.
The production of near- and off-shore fisheries in South Korea is decreasing due to rapid changes in the fishing environment, particularly including higher sea temperature in recent years. To improve the competitiveness of the fisheries, it is necessary to provide fish catch information that changes spatiotemporally according to the sea state. In this study, artificial intelligence models that predict the CPUE (catch per unit effort) of mackerel, anchovies, and squid (Todarodes pacificus), which are three major fish species in the near- and off-shore areas of South Korea, on a 15-km grid and daily basis were developed. The models were trained and validated using the sea surface temperature, rainfall, relative humidity, pressure,sea surface wind velocity, significant wave height, and salinity as input data, and the fish catch statistics of Suhyup (National Federation of Fisheries Cooperatives) as observed data. The 10-fold blind test results showed that the developed artificial intelligence models exhibited accuracy with a corresponding correlation coefficient of 0.86. It is expected that the fish catch models can be actually operated with high accuracy under various sea conditions if high-quality large-volume data are available.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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