Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회논문집)

Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회)
권호 표지

A Study of Storm Surges Characteristics on the Korean Coast Using Tide/Storm Surges Prediction Model and Tidal Elevation Data of Tidal Stations

조석/폭풍해일 예측 모델과 검조소 조위자료를 활용한 한반도 연안 폭풍해일 특성 연구

  • 유승협 (국립기상연구소 지구환경시스템연구과) ;
  • 이우정 (국립기상연구소 지구환경시스템연구과)
  • Received : 2010.06.28
  • Accepted : 2010.11.23
  • Published : 2010.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Analysis has been made on the tide/storm surges characteristics near the Korean marginal seas in the 2008 and 2009 years using operational ocean prediction model of the Korea Meteorological Administration(KMA). In order to evaluate its performance, its results were compared with the observed data by tidal stations around Korean Peninsula. The model used in this study predicts very well the characteristics of tide/storm surges near the Korean Peninsula. Simulated storm surges show the evident effects of Typhoons in summer season. The averaged root mean square error(RMSE) of 48 hr forecasting between the modeled and observed storm surges are 0.272 and 0.420 m in 2008 and 2009, respectively. Due to strong sea winds, the highest storm surges heights was found in summer season of 2008, however, in 2009, the high storm surges heights was also found in other seasons. When Typhoon Kalmaegi(2008) and Morokot(2009) approached to Korean Peninsular, the accuracy of model predictions is almost same as annual mean value but the precision accuracy for Typhoon Morakot is lower than of Typhoon Kalmaegi similar to annual results.

기상청의 해양 예측모델을 이용하여 2008년과 2009년의 한반도 주변의 폭풍해일의 특성을 살펴보았다. 모델의 정확성을 파악하기 위해 모델 결과는 한반도 연안의 검조소 자료와 비교하였다. 본 연구에서 사용된 조석/폭풍해일 모델은 한반도 주변의 폭풍해일의 특성을 잘 나타내고 있으며 특히 하계의 태풍 영향으로 인한 폭풍해일의 계절변화를 뚜렷이 나타내고 있다. 2008년과 2009년의 48시간 예측 평균 RMSE(root mean square error)는 각각 0.272 m와 0.420 m로 나타났다. 한반도 주변의 해역별, 월별 폭풍해일에서는 하계의 강한 해상풍의 영향으로 하계에 높은 폭풍해일고가 2008년에 나타나지만 2009년의 경우에는 하계 이외의 기간에도 매우 높은 폭풍해일고를 나타내었다. 태풍 Kalmaegi(2008)와 Morakot(2009)이 한반도에 접근시 모델의 정확도는 연평균 수치와 유사하게 나타났지만 연평균 검증결과와 같이 2008년 태풍 Kalmaegi에 비해 2009년 태풍 Morakot의 경우가 예측정확도가 낮게 나타났다.

Keywords

References

  1. 강주환, 박선중, 문승록, 윤종태 (2009). 태풍의 특성변화에 따른 경남해역 해일양상 고찰, 한국해안.해양공학회논문집", 21(1), 1-14.
  2. 권석재, 문일주, 이은일 (2008). 속초와 묵호항의 연간 최대해일고의 장기간 변동성에 대한 고찰, 한국해안.해양공학회논문집", 20(6), 564-574.
  3. 권석재, 박정수, 이은일 (2009). 연간 최대해일고 변동의 일반화 극치분포 적용 연구, 한국해안.해양공학회논문집", 21(3), 241-253.
  4. 국립기상연구소 (2008). 전지구 해양기상 모니터링 시스템 개발.
  5. 오임상, 김성일, 봉종헌 (1988). 한국 남해를 통과하는 태풍에 의한 폭풍해일 연구, 한국기상학회지, 24(3), 3072-3084.
  6. 오임상, 김성일 (1990). 한국 근해의 폭풍해일 수치 시뮬레이션, 한국해양학회지, 25(4), 161-181.
  7. 정신택, 김정대, 고동휘, 윤길림 (2008). 한국 연안 최극 고조위의 매개변수 추정 및 분석, 한국해안.해양공학회지", 20(5), 482-490.
  8. 서경덕, 양영철, 전기천, 이동영 (2009). 경험모의기법을 이용한 한반도 주변 해역에서의 극치해면 분석, 21(3), 254-265.
  9. 차은정, 이경희, 박윤호, 박종숙, 심재관, 인희진, 유희동, 권혁조, 신도식 (2007). 2006년 태풍 특징과 태풍 예보의 개선방향, 대기지 17(3), 299-314.
  10. 차은정, 박윤호, 권혁조 (2008). 2007년 태풍 특징, 대기지, 18(3), 183-197.
  11. 차은정, 황호성, 양경조, 원성희, 고성원, 김동호, 권혁조 (2009). 2008년 태풍 특징, 대기지, 19(2), 183-198.
  12. 유승협, 이우정 (2009). 2006-2007년 한반도 인근 폭풍해일 특성. 한국마린엔지니어 링, 33(4), 595-602.
  13. 유승협, 권지혜, 김정식 (2009). 2006-2007년 해양기상 특성: 해상풍, 대기지, 19(2), 145-154.
  14. 황진풍 (1971). 한국연안에 있어서 기상 교란에 의한 해면변화 I. 태풍 빌리호(1970년)와 남서해안 이상고조현상, 한국해양학회지, 6(2). 92-98.
  15. Blain, C. A. and Rogers, E. (1998). Coastal tidal prediction using the ADCIRC-2DDI hydrodynamic finite element model. Formal Report NRL/FR/7322-98-9682, Naval Research Laboratory, Stennis Space Center, MS, 92p.
  16. Blain, C. A., Preller, R. H. and Rivera, A. P. (2002). Tidal prediction using the Advanced Circulation Model (ADCIRC) and a Relocatable PC-based system, Oceanography, 15(1), 77-87. https://doi.org/10.5670/oceanog.2002.38
  17. Choi, B. H. (1986). Surge hindcast in the East China Sea. Prog. Oceanogr., 17, 177-192, doi: 10.1016/0079-6611(86)90043-1.
  18. Dube, S. K., Rao, A. D., Sinha, P. C. and Chittibabu, P. (1994). A real time storm surge prediction model for the east coast of India, Proc. Ind. Nat. Sci. Acad. 60, 157-170.
  19. Hong, C. H. and Yoon, J. H. (2003). A three-dimensional numerical simulation of Typhoon Holly in the northwestern Pacific Ocean. J. Geophys. Res., 108, 3282, doi: 10.1029/2002JC001563.
  20. Hubbert, G. D., Holland, G. J., Leslie, L. M. and Manton, M. J. (1991). A real-time system for forecasting tropical cyclone storm surges, Weather and Forecasting 6(1), 86-97. https://doi.org/10.1175/1520-0434(1991)006<0086:ARTSFF>2.0.CO;2
  21. Jelesnianski, C. P., Chen, J. and Shaffer, W. A. (1992). SLOSH: Sea, lake and overland surges from hurricanes. NOAA Technical Report NWS 48. Silver Spring, MD: Dept. of Comm. NOAA.
  22. Konishi, T. (1995). An experimental storm surge prediction for the western part of the Inland Sea with application to Typhoon 9119, Papers in Meteor. And Geophys. 46, 9-17. https://doi.org/10.2467/mripapers.46.9
  23. Lane, E. M. and Walters, R. A. (2009). Verification of RiCOM for storm surge forecasting, Marine Geodesy, 32(2), 118-132. https://doi.org/10.1080/01490410902869227
  24. Lane, E. M., Walters, R. A., Gillibrand, P. A. and Uddstorm, M. (2009). Operational forecasting of sea level heights using and unstructured grid ocean model, Ocean Modeling, 28, 88-96. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2008.11.004
  25. Lee, J.-C., Kwon, J.-I., Park, K.-S. and Jun, K.-C., (2008). Calculations of storm surges, Typhoon Maemi, J. of Kor. Soc. of Coast. and Ocean Eng.. 20(1), 93-100.
  26. Matsumoto, K., Takanezawa, T. and Ooe, M. (2000). Ocean tide models developed by assimilating TOPEX/POSEIDON altimetry data into hydrodynamic model: A global model and a regional model around Japan. Journal of Oceanography, 56(5), 567-581. https://doi.org/10.1023/A:1011157212596
  27. Mellor, G. L. (1998). Users guide for a three dimensional primitive equation, numerial model. Program in Atmospheric and Oceanic Sciences. Princeton University, Princeton, NJ, 41 p.
  28. Paradis, D., Ohl, P. and Daniel, P. (2009). Operational storm surges forecasting in an Estuary, Marine Geodesy, 32(2), 166-177. https://doi.org/10.1080/01490410902869417
  29. Park, K.-S., Lee, J.-C., Jun, K.-C., Kim, S.-I. and Kwon, J.-I. (2009). Development of an operational storm surge prediction system for the Korean Coast, Ocean and Polar Research, 31(4), 369-377. https://doi.org/10.4217/OPR.2009.31.4.369
  30. You, S. H. and Seo, J. W. (2009). Numerical study of storm surges and tide around Korea using operational ocean model, Marine Geodesy, 32(2), 243-263, DOI : 10.1080/01490410902869656.
  31. You, S. H. (2010). Predicting Typhoon Induced Storm Surges using the operational ocean forecast system, Terr. Atmos. Ocean. Sci., 21(1), 99-111. https://doi.org/10.3319/TAO.2009.03.18.02(IWNOP)