• 제목/요약/키워드: tidal mixing

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수괴특성에 따른 춘계 황해의 영양염 분포 특성 (Springtime Distribution of Inorganic Nutrients in the Yellow Sea: Its Relation to Water Mass)

  • 김경홍;이재학;신경순;배세진;유신재;정창수;현정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권3호
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    • pp.224-232
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    • 2000
  • 춘계 황해에서 해수의 물리적 특성과 연관된 영양염 분포양상을 파악하기 위해 1996년 4월에 한국과 중국연안을 포함하는 황해내 약 40정점에서 수온, 염분, 무기영양염류 및 엽록소-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$)의 분포양상을 조사하였다. 춘계의 조사해역내 수괴는 연안수, 황해난류수, 양자강희석수로 분류되었으며 수괴들은 수직적인 혼합이 잘 이루어진 동계의 특성을 나타내 저층에서 표층으로의 영양염 공급이 원활히 일어나는 것으로 나타났다. 표층으로의 영양염 공급과 호전된 광조건으로 야기된 식물플랑크톤 대증식은 표층수에서 영양염을 고갈시켜 영양염의 수직적인 농도구매를 형성하였다. 춘계에는 양자강희석수의 세력약화로 고온,고염의 황해난류수가 황해 중앙해역으로 유입되어 황해 중앙해역의 저층에 존재하는 낮은 영양염 농도(정점 D9, 질산염: <2 ${\mu}$M, 인산염: <0.3 ${\mu}$M)에 영향을 미치고 있었으며, 중국 및 한국연안의 높은 영양염농도는 하천의 유입과 조석에 의한 수직혼합의 영향으로 높은 영양염 농도를 나타내는 연안수의 분포와 연관되어 있었다. 지역적인 조석전선의 형성(정점 D6)은 영양염의 이동을 제한하여 수평적인 영양염 분포에 영향을 미치는 한편, 전선수역의 높은 식물플랑크톤의 생체량(Chl-${\alpha}$=12.38 ${\mu}$gL$^{-1}$)은 표층수에서 영양염을 고갈시켰다. 결론적으로 춘계 황해는: (1)광역적으로는 영양염의 농도가 낮은 황해난류수의 유입과 영양염 농도가 높은 한국 및 중국연안의 연안수의 분포에 의해 영향을 받으며 (2) 지역적으로는 수직적인 수괴의 혼합, 식물플랑크톤의 서식분포, 그리고 조석전선이 영양염 분포에 영향을 미치고 있었다.$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편,

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만조와 간조시 마산만 수질의 농도차 발생 특성의 분석 (Analysis of the Characteristics of Water Quality Difference Occurring between High Tide and Low Tide in Masan Bay)

  • 유영진;김성재
    • 한국습지학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.102-113
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    • 2019
  • 조석에 따른 마산만의 수질의 차이를 파악하기 위하여 2016년 초여름(6월)과 여름(7, 8월)의 대조기 1 조석주기 내의 만조와 간조시에 6개의 조사정점에서 slack-tide sampling을 실시하였다. 조사된 모든 수질성분들의 혼합 상태는 SAL과의 사이의 상관관계를 통하여 잘 설명되고 있다. 초여름과 여름철 공통적으로 하천수 유입 물질인 TURB, DSi, NNN은 주로 보존성 혼합을, 내부증감 물질인 SS, COD, AMN, $H_2S$는 주로 비보존성 혼합을 나타내었다. 보존성 혼합은 만조와 간조의 수질 사이에 좋은 선형 관계를 나타내었고, 비보존성 혼합은 양자가 각기 다른 변동 양상을 나타내었다. 요인분석을 통하여 만조와 간조의 농도차의 시공간적 변화에 주요한 잠재변수들을 확인할 수 있었다. 초여름의 경우는 갈수기로서 외부유입 물질(allochthonous inputs)이 적으므로 농도차 변화에 주도적으로 영향을 미치는 오염원이 없이 조석, 유역으로부터 자연유입, 내부증감 등의 영향이 복합적으로 작용하여 4개의 요인(VF1~4)에 고루 분포되어 나타났다. 반면에 여름철의 경우는 하천수의 영향을 받는 ST-1에서 큰 농도차를 나타내는 지표들은 VF1 요인에 집중적으로 포함되어 나타났고, 그 밖에 내부 증감을 나타내는 지표들로 극명히 구분되어 나타났다. 실제로 항상 안정된 상태의 하구는 존재하지 않는다. Flushing time의 변화 등에 의하여 혼합양상은 항상 변할 수 있고, 여기에 내부증감으로 end-members의 조건이 변함에 따라 농도차의 발생은 불가피하다. 그러므로 하구의 수질을 조사할 때 평균적인 수질 자료를 확보하기 위한 시료 채취 방법을 항상 강구할 필요가 있다.

물질순환모델을 이용한 제주항의 수질관리(I) - 제주항의 물리해양환경의 변화 - (Water quality management of Jeiu Harbor using material cycle model(I) - The Variation of Physical Oceanographic Environments in Jeiu Harbor -)

  • 조은일;이병걸;오윤근
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-32
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    • 2002
  • In order to control of water quality in Jeju harbor, variation of physical oceanographic environments was estimated using material cycle model. It is composed of the three-dimensional hydrodynamic model for the simulation at water flow and material cycle model for the simulation of water quality. The three dimensional hydrodynamic model simulation of the circulation and mixing in Jeju Harbor has been conducted forced by Sanzi River Discharge, Tidal elevation, wind and Solar heat in case of August and November, 2000 and February and May, 2001, respectively. The results of numerical model and observation show that the model can produce realistic results of current in the harbor. The monthly variation of velocity pattern are not so much changed are found In Jeju Harbor. The residual current was forced by temperature, salinity, density, wind and tidal current. The residual current of August, 2000 are the strongest among four month. It can be explained that the density effect can be important role in residual current at Jeju Harbor. As the results of salinity distribution simulation, very low concentration of all levels were simulated in August, 2000. The flowrate of Sanzi river was investigated 77,760 ㎥ /d in August, 2000. Therefore, pollutant loadings from Sanzi river should be considered for water quality management in Jeiu harbor.

해양유출기름의 확산 시뮬레이션 모델 개발I- 폐쇄만에서의 3차원 흐름특성분석 - (Development of Simulation Model for Diffusion of Oil Spill in the Ocean 1 -Three Dimensional Characteristics of the Circulation in the Nearly Closed Bay-)

  • 이중우;김기철;강신영;도덕희
    • 한국항만학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.241-255
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    • 1997
  • 한국의 부산에 위치한 감천만에서의 해수유동을 파악하기 위하여 3차원 유동모델을 사용하여 계산을 하고 그 결과를 관측치와 비교하였다. 모델은 개방경계에서의 조직, 바람, 화력발전소에서의 온배수에 의해 힘을 받아 해수유동을 재현한다. 난류 혼합계수는 $\kappa-\varepsilon$난류클로즈 모델의 의해 계산하였다. 수온, 염분, 해조류를 현장관측하여 관측자료와 모델결과를 비교하였다. 소용돌이 형태의 흐름이 현장관측자료와 모델결과에서 관측되었는데 이는 약한 조류와 풍성류, 온배수의 상호작용에 의해 형성된 것으로 분석되어진다. 표층과 저층의 흐름은 서로 연관되어 있는데 즉, 표층의 흐름이 강해지는 저츠으이 흐름이 약해지고 반대의 경우도 성립한다.

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하계 동중국해 북부 해역에서의 해수 혼합 (Mixing of Sea Waters in the Northern Part of the East China Sea in Summer)

  • 장성태;이재학;홍창수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권4호
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    • pp.390-399
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    • 2007
  • 하계 동중국해 북부 대륙붕 해역에서 해수 혼합을 연구하기 위하여 2005년 8월과 2006년 8월에 한국해양연구원 연구선 이어도호를 이용하여 해수 물성 및 난류 관측을 수행하였다. 유속 변형으로부터 산출한 난류운동에너지 소산율은 표층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-4}$, 저층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-6}$와 수온약층에서 $10^{-7}$ W/kg의 높은 값이 나타났다. 관측 자료는 표층의 경우 바람에 의해 지속적으로 혼합이 이루어짐을 보여주었다. 수온약층 하부에서의 높은 소산율은 내부파의 영향으로 판단된다. 저층의 높은 소산율은 저층의 탁도 분포의 경향과 일치하여 조류에 의한 해저면층 교란의 결과임을 시사해주었다. 바닥에서의 연직확산계수는 낮은 안정도와 높은 난류상태의 복합적인 영향으로 $10^{-3}{\sim}10^{-2}m^2/s$로 높은 값이 나타났다.

등밀도 수로흐름에서 의 난류모형 비교 (Comparison of Turbulence Models in Homogeneous Channel Flows)

  • 이종찬;최병호
    • 한국해양학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.13-26
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    • 1995
  • Blumberg와 Mellor(1987)의 2 방정식 난류모형, Bleackadar(1962)의 1 산정식을 이용한 1 방정식 난류모양 및 Prandtl(1925)의 혼합거리식을 이용한 0 방정식 난류모 양을 일련의 등밀도 문제에 적용 비교하였다. 구체적으로 일정유량이 주어진 수심이 급변하는 수로의 흐름, 유한수로에서 의 조류의 연직구조 및 일정수심 수로에서 의 정 상상태 취송류 문제에 대하여 비교되었다. 불규칙한 수심에 일정유량이 주어진 수로 흐름 및 점모양을 이용한 조류의 수치실험에서는 적용된 난류모양 모두 거의 비슷한 결과를 보였으며, 비교적 관측된 유속구조와 부합하는 좋은 결과를 보였다. 그러나 정 상상태의 취송류 경우에는 2 방정식만이 관측된 유속과 부합하는 유속구조를 재현하 였으며, Blackadar의 l 산정식을 이용한 1, 0 방정식 난류모형은 수면근처의 유속을 관측치보다 작게 계산하였다. 이류항 및 수평확산항의 영향이 작은 조류 및 취송류의 경우, 2 방정식 난류모형에 의한 연직와점성계수 이류항 및 수평확산항의 영향이 작은 조류 및 취송류의 경우, 2 방정식 난류모양에 의한 연직와점성계수 및 특성길이의 연 직분포는 중간수심에서 최대값을 갖는 포물형이었으며, Blackadar의 l 산정식을 사용 한 1, 0 방정식 난류모형에 의한 연직와점성계수 및 혼합특성길이의 연직분포는 수면 에서 최대인 선형에 가까웠다.

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1986~87년 영광 연안 저어류의 계절 변동 (Seasonal variation in Species Composition of Demersal Fish off Yongkwang in 1986~87)

  • 이태원;길준우
    • 한국어류학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.241-249
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    • 1998
  • 1986년 6월에서 1987년 3월 사이 영광 연안에서 소형 otter trawl를 이용하여 계절별로 저어류를 채집하여 종조성 변화를 분석하였다. 총 33종의 어류가 채집되었으며, 그 가운데 민태(Johnius grypotus), 쉬쉬망둑(Chaeturichthys stigmatias), 보구치(Argyrosomus argentatus)와 참서대(Cynoglossus joyneri)가 우점하여, 이 4종이 총 채집개체수의 81.9%, 총생체량의 71.4%를 차지하였다. 출현종수와 채집량은 온수기에 높았고, 이 시기에는 주거종인 참서대와 회유중인 보구치와 민태가 우점하였다. 냉수기에는 출현종수도 적었고, 쉬쉬망둑과 등가시치(Zoarces gillii)가 우점하였다. 본 연구 주요 우점종의 상대빈도는 1995년의 자료와 유사한 계절변동을 보였다. 한반도 서남 연안 천해역의 저어류 자료와 비교한 결과, 민태와 쉬쉬망둑의 상대빈도는 조류가 빨라짐에 따라 감소하였으나, 참서대는 증가하였다. 이러한 중감 경향은 참서대의 체형이 민태나 쉬쉬망둑에 비하여 바닥에 접촉할 수 있는 면이 넓어 조류가 강한 연안역에서 우점할 수 있는 것으로 추정된다.

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밀도류 효과에 으히나 득령만의 성층변동 특성 (The Spatial Characteristics of Stratification in Deukryang Bay, Korea)

  • Byung-Gul Lee;Kyu-Dae Cho
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.223-232
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    • 1998
  • 득량만의 조석주기에 따른 성층특성을 연구하기 위하여 우선 30여개 관측점에서 관측된 수온, 염분, 밀도, 해류, 열수지, 바람, 밀도류 자료를 조사하였다. 이 관측자료를 토대로 성층현상을 규명할 수 있는 해석적 모델을 개발하였으며 이 해석적모델을 이용하여 얻어진 연구결과에 따르면, 득량만의 성층을 이루는 요인은 조석, 태양열, 밀도,류인 것으로 나타났으며, 성층을 파과할 수 있는 조석에너지의 혼합에너지의 에너지 기여율 $\varepsilon$ 은 약 0.020 - 0.021정도 되는 것으로 나타났다.

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새만금호 완공에 따른 수질변화 모의 (Water Quality Simulations After Completion of Saemangeum Reservoir Construction)

  • 서승원;이화영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1B호
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    • pp.79-93
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    • 2008
  • 방조제 공사 이후 제한된 배수갑문을 통한 해수유통으로 물리 환경이 크게 변화된 새만금호 내부의 수질특성을 이해하기 위해 EFDC 모델을 이용한 수치모의를 실시하였다. 수동역학 모델링 결과는 새만금 외해역의 순환양상 및 호 내부의 superelevation을 재현하는 등 관측결과와 부합된다. 방조제 공사 이전의 관측 자료를 이용한 수질 모델링의 보정 및 검증을 실시하였다. 만경 및 동진강 유량과 조간대가 수질에 미치는 영향을 검토하기 위한 민감도 분석도 실시되었다. 여름철 만경 동진강 입구역의 수심 평균된 DO 농도는 방조제 완공 이후 배수갑문을 통한 외해측과의 해수교환 영향력의 감소로 오염물질 배제 기능이 상실되고 상시 침수 조간대의 확대로 인한 SOD 소비의 영향으로 인해 2 mg/L 정도 까지 떨어진다. 그러나 호 중앙부는 개방된 배구갑문을 통해 소통되는 해수의 영향으로 인해 DO의 저하가 크게 심화되지 않는다. 새만금 방조제 완공 후, 만경 동진강 입구역 부근의 저층에서 급격한 산소소비로 여름철 연직방향의 DO 분포는 표저층간 6~7 mg/L의 큰 격차를 보이는 등 새만금호의 상류부 저층에서는 상당한 수질저하 현상이 나타나는 것으로 예측되었다.

제주도 북부연안역의 해황과 조석전선 특성 (A Study of the Hydrographic Conditions and Tidal Front on the Northern Coastal Area of Cheju Island)

  • 김상현;노흥길;최찬문
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.437-446
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    • 1998
  • 제주도 북부연안역의 해황 및 조석전선의 변동특성을 파악하기 위하여 $1991\~1993$년까지 CTD에 의한 해황조사를 실시하고, 조석전선의 위치 Energy를 계산하여 분석하였다. 1 제주도 북부연안역의 국소지역에서는 해협의 중앙부 및 주변해역보다 상대적으로 저온v고염한 해수가 자주 출현하여 주변수 사이에는 국지적 수온 $\cdot$염분전선을 형성하는 경우가 많았다. 이와 같은 현상은 제주도 북부연안역에서의 용승 혹은 조석전선에 의해 발생하는 것이며, 위치는 지형이 다소 돌출된 곳과 수심이나 해저지형이 해$\cdot$조류의 흐름에 영향을 줄 수 있는 곳으로 제주도 서쪽의 차귀도와 비양도 연안, 애월북부 연안역과 제주시 부근 및 함덕 북부해역, 제주도 동쪽의 우도 북부와 행원부근해역에서 자주 출현하고 있다. 2. 제주해협내에는 성질이 서로 다른 이질수괴가 마주치고 있으므로 안장형 (Saddle)의 수온$\cdot$염분분포가 거의 매월 출현하여 안장형의 중앙역이나 이질수괴간의 경계역에서 수온$\cdot$염분전선이 형성된다. 3. 제주도 연안역을 대상으로 계산된 조석전선의 성층계수 (stratification parameter-V ($J/m^3$) )는 6월이 $8.4\~209.8\;J/m^3$의 범위이며, 8월이 $201.9\~634.9\;J/m^3$. 9월 $0.18\~680\;J/m^3$, 10월 $2.7\~462\;J/m^3$의 분포범위로 제주도 북부연안역 약 $1\~2$해리 범위내의 수심변화가 심한 해역에서 위치에너지 10$J/m^3$정도의 등치선이 출현해 조석전선이 형성되고 있으며 이는 대략 50m등심선과 일치했다.

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