• 한국환경과학회지
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• 제23권2호
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• pp.261-274
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• 2014

This work investigates the relationship between the sea breeze circulation and ozone concentrations during cold water events in the southeastern coastal area of the Korean Peninsula, where coastal upwelling frequently occur. This analysis was performed based on the classification of two categories, such as cold water and non-cold water events, over the period of 2000-2009. The low air temperature ($0.5^{\circ}C$), low SST ($5^{\circ}C$) and the wind direction(southerly) are the features of the cold water events in the Southeastern coastal area. Moreover, ozone concentrations in the cases of the sea breeze circulation and cold water events were significantly lower (below 30 ppb) than those (70~100 ppb) in the non-clod water events, because of the low air temperature ($10{\sim}20^{\circ}C$) and high wind speed (3~5 m/s) around the southeastern coastal area.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권1호
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• pp.1-15
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• 2015

한반도 주변을 연구해역으로 하는 지역 해양순환예측시스템을 이용하여 관측기반의 분석 자료인 Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis(OSTIA) 해수면 온도 자료의 동화를 통한 초기장 개선효과가 황해, 동중국해 그리고 동해의 해수면온도 예측결과에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해서, 본 연구에서는 3차원 최적내삽법을 적용한 실험(Exp. DA)과 적용하지 않은 실험(Exp. NoDA)을 수행하여 각각의 실험결과를 관측자료와 비교 분석하였다. 2011년 9월 OSTIA 해수면 온도 자료와의 비교결과, Exp. NoDA는 24, 48, 72 예측시간에서 약 $1.5^{\circ}C$의 비교적 높은 Root Mean Square Error(RMSE)를 보였으나, Exp. DA에서는 모든 예측시간에서 $0.8^{\circ}C$ 이하의 상대적으로 낮은 RMSE가 나타났다. 특히, 초기 24시간 예측결과에서 RMSE는 $0.57^{\circ}C$를 보여 Exp. NoDA에 비해 예측성능이 크게 향상된 결과를 보였다. 해역별로는 황해와 동해에서 자료동화 적용 시, 60% 이상의 높은 RMSE 감소율이 나타났다. 기상청 8개 지점 연안 계류부이의 표층수온 자료를 이용하여 자료동화 효과를 계절적으로 살펴본 결과, 전반적으로 여름철을 제외한 모든 계절에서 자료동화 적용 후 70% 이상의 높은 RMSE 감소율을 보여 한반도 연안 표층수온의 단기 예측성이 향상됨을 확인하였다. 또한, 해수면 온도 자료의 동화로 인한 해양상층부의 수온구조 변화를 살펴보기 위해 동해를 대표해역으로 하여 Argo 수온 프로파일 자료와 실험결과를 비교하였다. 특히 연직 혼합이 강한 겨울철 해양 상층부(<100 m) 경우 Exp. DA의 RMSE가 Exp. NoDA에 비해 약 $1.5^{\circ}C$ 감소한 결과를 보여 해수면 온도의 자료동화 효과가 해양상층부의 수온 예측성 향상에 기여함을 확인하였다. 하지만, 겨울철 혼합층 아래에서는 Argo 관측 대비 수온 오차가 오히려 증가한 해역도 존재하여 해수면 온도 자료동화의 한계성도 나타났다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.1011-1014
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• 2006

Coarse resolution (9 - 50 km pixels) Sea Surface Temperature satellite data are frequently considered adequate for open ocean research. However, coastal regions, including coral reef, estuarine and mesoscale upwelling regions require high-resolution (1-km pixel) SST data. The AVHRR SST data often suffer from navigation errors of several kilometres and still require manual navigation adjustments. The second serious problem is faulty and ineffective cloud-detection algorithms used operationally; many of these are based on radiance thresholds and moving window tests. With these methods, increasing sensitivity leads to masking of valid pixels. These errors lead to significant cold pixel biases and hamper image compositing, anomaly detection, and time-series analysis. Here, after manual navigation of over 40,000 AVHRR images, we implemented a new cloud filter that differs from other published methods. The filter first compares a pixel value with a climatological value built from the historical database, and then tests it against a time-based median value derived for that pixel from all satellite passes collected within ${\pm}3$ days. If the difference is larger than a predefined threshold, the pixel is flagged as cloud. We tested the method and compared to in situ SST from several shallow water buoys in the Florida Keys. Cloud statistics from all satellite sensors (AVHRR, MODIS) shows that a climatology filter with a $4^{\circ}C$ threshold and a median filter threshold of $2^{\circ}C$ are effective and accurate to filter clouds without masking good data. RMS difference between concurrent in situ and satellite SST data for the shallow waters (< 10 m bottom depth) is < $1^{\circ}C$, with only a small bias. The filter has been applied to the entire series of high-resolution SST data since1993 (including MODIS SST data since 2003), and a climatology is constructed to serve as the baseline to detect anomaly events.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.811-818
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• 2014

본 논문은 Landsat-7 ETM+ 영상의 열적외 밴드를 이용하여 제주도 주변 해역의 해수면 온도 분포 영상을 제작하여 해저 용출수를 탐지하고자 하였다. 해수면 온도 분포 영상을 제작하기 위해 온도변환 알고리즘을 이용하여 위성영상의 DN 값을 온도 값으로 변환하여 해수면 온도 분포를 분석하였다. 해저 용출수 예상 지역 추정은 해수면 온도 분포 영상에서 해저 용출수의 온도로 판단되는 $15{\sim}17^{\circ}C$ 범위를 추출하는 것인데, 계절적으로 해수면 평균 온도와 해저 용출수 온도의 차가 많이 발생하는 여름철 영상(2006년 7월 28일과 2006년 8월 29일, 2008년 9월 19일)을 이용하였다. 그 결과 제주도의 동북부 연안에서 해저 용출수로 추정되는 지역이 일부 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1307-1319
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• 2017

In this study, we investigated the impact of different initial data on atmospheric modeling results using the Weather Research and Forecast (WRF) model. Four WRF simulations were conducted with different initialization in March 2015, which showed the highest monthly mean $PM_{10}$ concentration in the recent ten years (2006-2015). The results of WRF simulations using NCEP-FNL and ERA-Interim were compared with observed surface temperature and wind speed data, and the difference of grid nudging effect on WRF simulation between the two data were also analyzed. The FNL simulation showed better accuracy in the simulated temperature and wind speed than the Interim simulation, and the difference was clear in the coastal area. The grid nudging effect on the Interim simulation was larger than that of the FNL simulation. Despite of the higher spatial resolution of ERA-Interim data compared to NCEP-FNL data, the Interim simulation showed slightly worse accuracy than those of the FNL simulation. It was due to uncertainties associated with the Sea Surface Temperature (SST) field in the ERA-Interim data. The results from the Interim simulation with different SST data showed significantly improved accuracy than the standard Interim simulation. It means that the SST field in the ERA-Interim data need to be optimized for the better WRF simulation. In conclusion, although the WRF simulation with ERA-Interim data does not show reasonable accuracy compared to those with NCEP-FNL data, it would be able to be Improved by optimizing the SST variable.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권3호
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• pp.245-258
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• 2006

We investigated seasonal variations of the upper ocean temperature and the mixed layer depth (MLD) in an eddy-permitting global ocean general circulation model (OGCM) to assess the OGCM perfermance. The OGCM is based on the GFDL MOM3 which has a horizontal resolution of 0.5 degree and 30 vertical levels. The OGCM was integrated for 68 years using a monthly-mean climatological wind stress forcing. The model sea surface temperature (SST) and sea surface salinity were restored to the Levitus climatology with a time scale of 30 days. Annual-mean model SST shows a cold bias $(<\;-2^{\circ}C)$ in the summer hemisphere and a warm bias $(>\;1^{\circ}C)$ in the winter hemisphere mainly due to the restoring boundary condition of temperature. The model MLD captures well the observed features in most areas, with a slightly deep bias. However, in the Ross Sea and Weddell Sea, the model shows significantly deeper MLD than the climatology-mainly due to weak salinity stratifications in the model. For amplitude of seasonal variation, the model SST is smaller $(1{\sim}3^{\circ}C)$ than the observation largely due to the restoring surface boundary condition while the model MLD has larger seasonal variation $({\sim}50m)$. It is suggested that for more realistic simulation of the upper ocean structure in the present eddy-permitting ocean model, more refinements in the surface boundary condition for the thermohaline forcing and parameterization for vertical mixing are required, together with the incorporation of a sea-ice model.

• 한국수산과학회지
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• 제56권4호
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• pp.558-568
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• 2023

The spatio-temporal distribution of the sand crab Ovalipes punctatus larvae was investigated in the Korean waters in 2019. Sea surface temperature (SST) was the lowest in February and highest in September. Sea surface salinity (SSS) was the lowest in September and highest in March. Further, sea surface chlorophyll a (SSC) was the highest in September. Larvae were distributed in the South Sea and coastal area of Jeju Island from April to June, and the abundance was the highest in May. The spatio-temporal distribution analysis suggested that larval groups showed a tendency to be dispersed over a wider area as the larvae developed, due to the increase in their swimming ability. The correlation analysis between environmental factors and larval density suggested that larvae appeared in the SST range 11.8-20.9℃ and SSS range 31.5-35.3 psu. The Megalopal stage appeared in a wider range of SST and SSS than other larval stages, possibly due to the increased environmental tolerance before settlement. Results of redundancy analysis (RDA) and Spearman's rank correlation analysis between the larval density by developmental stages and the environmental factors suggested that SST showed a positive correlation and SSC showed a negative correlation in the later stage.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.195-205
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• 2020

동해 명태 서식처 환경은 한랭기와 온난기를 교차하며 변동을 지속하고 있다. 특히 1980년대 후반 이후 수온은 급격히 상승하였으며, 2000년대 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었다. 반면, 명태 주요 산란장이 위치한 동한만과 어장 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 서로 다른 변동 특성을 나타내었다. 동한만의 겨울철 수온은 1980년 후반 이후 급격히 상승하였으며, 2000년 후반 이후 다시 하강하는 특성을 나타내었으며, 이러한 장기 변동특성은 2월과 3월에 더욱 뚜렷하였다. 반면 어장의 중심이 형성되는 동해 중부 연안의 수온은 1990년대 중후반 이후 지속적으로 상승하였으며, 2000년 후반 이후 수온이 하강하는 특성은 뚜렷이 나타나지 않았다. 이러한 산란장과 어장의 수온변화는 명태 자원량과 변동 특성이 유사하였다. 특히 산란장의 수온 변화는 난과 자·치어를 포함한 초기 생활사 시기의 생존율에 영향을 미치는 주요 인자로 작용한다. 1980년대에는 명태의 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간이 평년보다 증가하였으며, 반대로 동해에 서식하는 명태의 자원량이 급격히 감소한 1980년대 후반 이후에는 산란장 면적과 적합한 환경이 지속되는 시간이 급격히 감소하였다. 명태 자원량 변화는 서식처의 물리적 환경변화와 유의한 상관성을 가지며, 특히 산란장의 수온 상승에 따른 산란에 적합한 환경이 조성되는 면적과 지속시간의 감소 그리고 어장의 축소는 명태 자원량 변화에 영향을 미치는 주요 인자로 작용하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.237-247
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• 2020

이 연구에서는 GOCI 자료로부터 산출된 엽록소농도(CHL), 광합성유효광량(PAR), 진광층 깊이 및 국외 위성 기반의 해수면온도자료(SST)를 이용하여 동해 연안의 일차생산량 지도를 작성하고, 각 인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 광범위한 냉수대가 발현한 2013년 7월 25일과 대규모 적조가 발생한 2013년 8월 13일에는 평균 1,012 mg C m^-2 d^-1 및 1,945 mg C m^-2 d^-1의 높은 일차생산량을 보였다. 냉수대와 적조가 물러난 2013년 8월 25일에는 평균 778 mg C m^-2 d^-1의 일차생산량을 보여 기존 연구의 분석결과와 유사한 결과를 보였다. 민감도 분석결과, 광합성유효광량은 일차생산량 계산 결과에 큰 영향을 주지 않았으나, 진광층 깊이와 엽록소 농도는 평균 민감도인 0.5 이상의 값을 보였다. 특히 해수면 온도는 결과값에 매우 큰 변화를 가져와 해수면 온도 자료에 오류가 있을 경우 일차생산량 계산 결과에 큰 오류를 가져올 수 있는 것으로 분석되었다. 연구 결과, 일차 생산량 연구에 GOCI 자료가 활용 가능함을 확인할 수 있었으며, 하루 8회 영상획득이 가능한 GOCI를 적용함으로써 일차생산량 추정을 위한 입력변수들의 정확도가 향상되어, 국외의 극궤도 위성에 비해 정밀도가 높은 일차생산량 추정이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지
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• 제18권1호
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• pp.64-72
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• 1983

1979年 12月부터 1981年 6月까지 濟州와 木浦, 濟州와 莞島 間을 運航하 는 定 期 旅客船을 理容하여 月別로 收集된 表面 水溫資料를 分析한 缺課는 다음과 같다. 1. 同系 및 春季에 濟州 海峽內에 溫流가 流入하여 楸子島와 靑山島를 잇는 線까지 그 影響을 미치지만, 그 主流部는 濟州道 沿岸으로부터 12海里 이내에 있다. 이 暖流는 주로 동 海峽내의 서쪽에서 流入되나 季節에 따라서는 變할 可能性도 있다. 2. 南海岸 沿岸水는 靑山島, 浦吉島, 橫干島, 北쪽 6海里(Sta. 8)를 잇는 線의 北쪽 沿岸 域에 定되지만 冬季 2月頃에는 그 範圍가 楸子島 附近까지 南下하는 境遇도 있다. 3. 楸子島와 靑山島 附近에는 水溫全線이 自主 나타난다. 4. 楸子島와 獐水島를 잇는 線 以北의 沿岸 域에는 夏季 低溫水가 出現하며, 이 低溫水는 外海쪽의 低層 低溫水의 供給 및 潮流에 의한 强制 鉛直混合과 깊은 關係가 있는 것 같다. 5. 春季 및 夏季에 局地的인 冷水가 자주 出現하는 곳은 楸子島, 密賣島, 鳴洋島, 浦吉島 등의 섬 附近과 濟州港의 周邊이다. 6 年中 濟州 海峽쪽이 沿岸域보다 水溫이 높으며 그 差가 가장 큰 時期는 冬季 이고 調査기간중 그 差는 約 8-9$^{\circ}C$였다. 7. 年較差는 濟州 海峽이 沿岸域보다 작고 調査 基幹 中 前者는 12-14$^{\circ}C$, 後者는 16-2$0^{\circ}C$이다. 最高 水溫은 9月에 出現했으나 最低 水溫은 海域에 따라 그 出現 時期가 달랐다.