• 제목/요약/키워드: Seawater Temperature Variation

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Effects of Photoperiod, Temperature, and Fish Size on Oxygen Consumption in the Black Porgy Acanthopagrus schlegeli

  • Chang Young Jin;Jeong Min Hwan;Min Byung Hwa;Neill William H.;Fontaine Lance P.
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제8권3호
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    • pp.142-150
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    • 2005
  • The effects of photoperiod, temperature, and fish size on oxygen consumption (OC) in the black porgy Acanthopagrus schlegeli, a euryhaline marine teleost, were studied using a closed recirculating seawater system with a respiratory chamber. Fish reared in indoor recirculating seawater tanks were divided into two groups: small (15.7-55.8 g, mean 38.1$\pm$15.9 g) and large (108.7-238.8 g, mean 181.8$\pm$54.9 g) fish. The OC of the fish showed a clear diel rhythm, with higher values in the daytime and lower values at night, in accordance with light (09:00-20:59 h) and dark (21:00-08:59 h) cycles. The OC of the fish increased linearly with the water temperature. The OC was the highest at 10:00 h, one hour after the onset of daylight and was the lowest at 03:00 h, six hours after dusk. The average OC at $20^{\circ}C$ during the light period was as high as 219.8 mg $O_2$/kg/h in the small fish and 156.3 mg $O_2$/kg/h in the large fish, while during the dark period it was as low as 130.5 and 110.4 mg $O_2$/kg/h, respectively. The OC during the dark period, which showed limited variation, could be regarded as the resting OC, and was 107.6, 130.5, and 219.8 mg $O_2$/kg/h at 15, 20, and $25^{\circ}C$, respectively, in small fish, and 52.3, 110.4, and 171.0 mg $O_2$/kg/h in large fish. As the body weight of black porgy increased, the OC decreased exponentially and the relationship was expressed as OC=1,222.8$BW^{-0.567}$, OC=1,113.2$BW^{-0.448}$, and OC=1,495.3$BW^{-0.468}$ at 15, 20, and $25^{\circ}C$, respectively. At a fish density of 14.5 g/L at $20^{\circ}C$, black porgy had the highest OC per breath compared to fish at the same density at 15 or $25^{\circ}C$. This suggests that the black porgy responds to the stocking density (15 kg/$m^3$) and water temperature ($20^{\circ}C$) conditions commonly observed in intensive aquaculture with the deepest breath and the highest metabolic activity.

서해 아산만 당진화력발전소 인근해역 수온 변동 특성 (Variability of Seawater Temperature in the Coastal Waters off the Dangjin Power Plant, Asan Bay, Korea)

  • 노영재;전호경;최양호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권2호
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    • pp.43-50
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    • 2002
  • 당진화력발전소 인근해역에서 관측한 수온자료(1998년 4월${\sim}$1999년\;12월)를 이용하여 수온의 단주기 및 계절적인 변동 양상과 수평 수온분포 특성을 분석하였다. 연구해역에서의 공간평균 수온은 2월(3.3$^{\circ}C$ 최저, 8월(23.6$^{\circ}C$)에 최고로 연교차 $20.3^{\circ}C$을 보였다. 연구해역 내의 공간 수온분포는 계절에 따라 역전이 되는데, 4월에서 10월까지는 외해측에서 만내측으로 증가하고 나머지 기간에는 감소하는 양상을 보여주었다. 수온의 단주기 변동성은 강한 조류의 영향에 따라 일주기 및 반일주기의 성분이 탁월하며, 월별 수온과 조석의 M2 분조의 위상 비교에 의하면 겨울철에는 창조시에, 여름철에는 낙조시에 수온이 상승하며, 변동폭은 반일주기성분의 경우 최대 $0.8^{\circ}C$, 반일주기와 일주기의 합은 약 $1.3^{\circ}C$으로써 본 연구해역에서의 하루 수온 변동폭의 $70{\sim}80$%를 차지하고 있다. 수온의 비조석 주기성분(ms 약 0.25)과 바람과의 Coherency 분석에 의하면 여름철에는 북풍계열, 겨울철에는 남풍계열의 바람과 2.8일 및 2.4일의 주기에서 유의한 Coherency값을 보이며, 각각 0.6일과 0.7일의 위상차를 가치고 있다.

시화호의 배수갑문 운용에 따른 수질변화 (The Variation of Water Quality due to Sulice Gate Operation in Shiwha Lake)

  • 김종구;김준우;조은일
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권12호
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    • pp.1205-1215
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    • 2002
  • To evaluate the change for water quality after the water gate operation in Shiwha lake, in situ survey were conducted on september in 2000 and January, march, jane in 2001. Chemical characteristics and eutrophication level was estimated from the survey data. The water quality of the Shihwa lake was greatly affected by pollutant load from rainfall, and formation of stratification in summer and winter was increased to effect on nutrient release from sediment. Especially, high concentration of chlorophyll-a was occurred in autumn, due to increased nutrient, high water temperature and low salinity after rainfall runoff. The mean concentration of DIN, DIP were 0.346mg/L, 0.0217mg/L in surface water and 0.826mg/L, 0.0415mg/L in bottom water, respectively, which were over III grade of seawater standard. Also high percentage of ammonia nitrogen to DIN in bottom water for autumn and winter was affected by released nutrient from sediment. Correlation analysis of chlorophyll-a versus TSS was shown that organic matter was affected by autochthonous organic matter stem from the algae, these factor showed reverse correlation about salinity. Closely correlations among to the water quality constituent in continuity survey was appeared. The results of eutrophication index estimation showed the high potentiality of red tide occurrence in Shiwha lake, particularity in summer or fall. Overall water quality was greatly improve to compared with measuring data during 1997~1998 at the beginning water gate operation, which reported by KORDI. Therefore, to improve of water quality in Shiwha lake, we need to establish of management plan about nutrient release from sediment, rainfall runoff, maximum of seawater exchange.

영일만에서 고주파 레이더로 관측된 수렴(침강)과 수온변동 (High-frequency Radar Observations of Convergence (Downwelling) and Water Temperature Variations in Yeongil Bay)

  • 황보경;손영태;김형록;박지혜
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-14
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    • 2023
  • 동해연안의 반폐쇄성 해역인 영일만에서 고주파해양레이더(HF-Radar)로 측정된 표층 해수유동 자료를 활용하여 1)바람과 수평적인 해수유동 사이의 상관성을 파악하고 2)수직적으로 조밀한 간격의 층별 수온시계열 자료와 연계하여 수평적 및 수직적 해수유동의 특성을 파악하였다. 시계열 관측기간 중 영일만 해역의 전역에 걸쳐 북동풍이 우세하게 나타났을 때 표층부터 저층까지 수온의 급격한 상승이 동반되었다. 또한 표층의 장주기 해수유동에서도 풍향과 유사한 방향의 흐름이 뚜렷하게 관측되었다. 바람과 표층 해류 사이의 지연상관 분석을 통해 영일만에 북동풍의 바람이 불기 시작하여 일정하게 지속된다면 짧은 시간(1 ~ 2시간) 내에 남서향의 표층 해류가 발생되는 것을 확인하였다. 일평균된 장주기 표층 해류로부터 수렴과 발산을 계산하였고 이를 통해 층별 관측지점에서 발생한 두 번의 급격한 저층수온 상승이벤트가 모두 영일만의 북동풍과 연관된 표층 해수(상대적 고온수)의 수렴(침강) 현상으로 인해 나타난 것으로 판단하였다.

해조양식장 수질환경 모니터링을 통한 이산화탄소 단순 수지모델 (Real-time Monitoring of Environmental Properties at Seaweed Farm and a Simple Model for CO2 Budget)

  • 심정희;강동진;한인성;권정노;이용화
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권4호
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    • pp.243-251
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    • 2012
  • 부산시 기장군 일광 해조류양식장에서 2011년 7월 5일부터 6일까지 약 30시간동안 해양 표층수의 수온, 염분 등의 환경인자와 pH와 이산화탄소분압($fCO_2$)을 연속 관측하였다. 표층수의 수온과 염분은 $12.5{\sim}17.6^{\circ}C$, 33.7~34.0범위를 보였으며, 조석과 광주기, 해류 등의 영향으로 일변화 및 일간변화를 크게 나타내었다. 이산화탄소분압과 pH는 381~402 ${\mu}atm$, 8.03~8.15범위를 보였으며, 엽록소는 0.8~5.8 ${\mu}g\;L^{-1}$ 범위를 보였다. 이산화탄소분압, pH 그리고 엽록소는 최대 간조와 성층이 강했던 5일 오후 5시 전후에 최소 및 최고치를 보였으며, 이는 엽록소에 의한 생물생산 결과 이산화탄소는 낮고 pH는 높아진 것을 의미한다. 해조양식장 이산화탄소변화에 대한 단순 수지모델을 적용한 결과, 낮에는 생물생산에 의한 감소가 수온상승, 대기와의 교환에 의한 증가와 상쇄하는 것으로 나타났으며, 밤에는 대기와의 교환 물리적 혼합에 대한 과대 평가로 관측치보다 다소 높게 나타났다. 모델결과는 해조양식장 이산화탄소분압 총변화량의 14~40%는 해조류의 일차생산에 의한 것으로 나타났다.

발전소 온배수를 이용한 1MW급 폐쇄형 해양온도차발전 성능해석 (Analysis of 1MW Closed OTEC Cycle Using Thermal Effluent and Waste Heat)

  • 김현주;이호생;정동호;문덕수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.470-476
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    • 2010
  • 발전소 온배수 및 폐열을 이용한 1 MW급 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 성능을 비교 분석하였다. 폐쇄형 해양온도차발전 사이클에 대한 열역학적 모델은 랭킨 사이클이고, 기화기 증발 열원으로 발전소 온배수를 이용하여 사이클 효율, 기화기 및 응축기 열량 등 사이클 성능을 비교 분석하였다. 발전소 온배수 온도가 증가함에 따라 기화기 내 증발 포화압력은 상승하게 되고 그로 인해 사이클 효율은 증가하였고, 총 출력 1 MW에 필요한 기화기 및 응축기 용량은 감소하였다. 따라서 발전소 온배수는 폐쇄형 해양온도차발전에서 주요한 열원으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 주위 이용 가능한 폐열이 있을 때 기화기 출구 작동유체와 열교환시켜 터빈으로 유입되는 작동유체의 온도를 상승시킨다면 사이클 효율은 크게 증가할 것이다.

한국 남해안에서 시계열 분석을 통한 수온 변동 특성 (Fluctuation Characteristics of Seawater Temperature Identified by Time Series Analysis Off the Southern Coast of Korea)

  • 장찬일;김동선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.893-901
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    • 2017
  • 한국 남해안에서 8월 수온의 변동 특성을 파악하기 위해, 수온, 조위, 및 기상자료(바람 기온)를 power spectrum과 coherence 분석하였다. Power spectrum 결과, 수온과 조위는 부산을 제외한 완도, 고흥, 여수, 통영, 마산 등 5개 지역에서 약 12hr과 24hr 주기에서 peak를 보였다. 또한 coherence 분석 결과에 의한 수온변동은 완도, 고흥, 여수 및 통영에서 조석의 영향을 가장 많이 받았다. 그러나 연구해역의 동쪽에 위치한 마산과 부산의 수온변동은 조차가 큰 서쪽해역에 비해 조석의 영향이 작았다. 특히, 마산의 수온변동은 바람의 환경요인에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 수온은 창조시 하강하고 낙조시 상승하는 형태를 보이고 있다. 즉 완도에서 수온의 하강(상승)은 창조(낙조) 약 1.5hr 후, 고흥과 통영에서 수온의 하강(상승)은 창조(낙조) 0.3hr 후에 나타났다. 그러나 마산에서의 수온 상승은 남풍이 시작되고 약 3hr 후에 나타났다. 한편 한국 남해안의 동쪽에 위치한 부산의 수온변동은 기온, 조석 및 바람의 영향을 작게 받는 것으로 나타났다.

해양 심층수의 안정성 조사 및 분석 (I) (Investigation and Analysis of the Characteristic Stability of Deep Ocean Water (I))

  • 김현주;문덕수;정동호;윤상준
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.30-34
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    • 2004
  • 동해 해양심층수의 자원적 안정성을 평가하기 위하여 2001년 3월부터 2002년 2월까지 조사한 해양조사 및 수질분석이 수행되었다. 해양심층수 시범개발해역 및 강원북부 주변해역에 대한 해양자원적 수질특성의 시공간적 변동이 분석 및 비교되었다. 특히, 자원성이 인증된 해양심층수의 안정적 공급을 위해 필요한 취수 수심의 결정을 위해 월별 수온 및 염분의 연직분포에 대한 조사해석 및 수질분석 이 이루어져 고찰되었다.

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서해 남부, 고창연안해역의 해양환경 및 식물플랑크톤 군집의 시·공간 변동특성 (Spatio-temporal Variations of Marine Environments and Phytoplankton Community in the Gochang Coastal Waters (GCW) of Southern West Sea in Korea)

  • 윤양호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.477-493
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    • 2020
  • 고창 연안해역의 해양환경 및 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변동 특성을 파악하기 위해 2016년 여름에서 2017년 봄까지 4계절 16개 정점을 조사하였다. 분석 결과, 수온은 표층에서 2.1℃에서 34.5℃의 범위로 큰 계절 변화를 보였지만, 염분은 표층에서 31.14 psu에서 32.64 psu의 범위로, 계절 변화가 크지 않아, 연안해역 수형은 수온에 지배되었다. Chl-a 역시 봄 최솟값 0.58 ㎍ L-1에서 여름 최댓값 10.5 ㎍L-1의 범위로 겨울에 높고, 가을과 봄에 낮았고, 큰 계절 변화를 보였다. 식물플랑크톤 군집은 53속 86종으로 단순하였다. 표층 현존량은 가을 최솟값 2.2 cells mL-1에서 여름 최댓값 689.2 cells mL-1의 변화 폭으로 여름에 높고, 가을에 낮았으나, 가을은 다른 계절보다 한 자릿수가 이상 낮았다. 우점종은 연중 규조류에 지배되어, 표층은 여름이 Leptocylindrus danicus, Chaetoceros curvisetus Skeletonema costatum-ls, 가을은 Paralia sulcata, Eucampia zodiacus, 겨울은 S. costatum-ls, Thalasiosira nordenskioeldii, 그리고 봄은 S. costatum-ls, Asterionella glacialis가 우점하였다. 즉 고창 연안해역의 식물플랑크톤 군집은 다양성이 높지만, 연중 특정 종에 크게 지배되는 군집구조를 나타내었다. 주성분 분석 결과 고창 연안해역은 낮은 수심으로 복사열에 의해 쉽게 가열 및 냉각되며, 조석혼합 등 해수 혼합 특성으로 표층퇴적물의 재부유에 의한 영양염 공급으로 식물플랑크톤 시·공간 분포가 결정되었다.

Ecosysteme de I′Etang de Berre (Mediterranee nord-occidentale) : Caracteres Generales Physiques, Chimiques et Biologiques

  • Kim, Ki-Tai
    • 환경생물
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    • 제22권2호
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    • pp.247-258
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    • 2004
  • Climatological, hydrological and planktonical research studies, measurements of primary production and photosynthetic efficiency from December 1976 to December 1978 have been carried out in two brackish lakes: Lake Etang de Berre and Lake Etang de Vaine located in the French Mediterranean coast, in the region of Carry-le-Rouet located on the north-west Mediterranean near Marseilles, and in fresh water inflows from 4 Rivers (Touloubre, Durance, Arc, Durancole) to Lake Etang de Berre. Physico-chemical parameters were measured for this study: water temperature, salinity, density, pH, alcalinity, dissolved oxygen (% saturation), phosphate, nitrate, nitrite, silicate etc. Diverse biological parameters were also studied: photosynthetic pigments, phaeopigments, specific composition and biomass of phytoplankton, primary pelagic production etc. Climatical factors were studied: air-temperature, solar-radiation, evaporation, direction (including strength) of winds, precipitation and freshwater volume of the four rivers. The changes in Lake ‘Etang de Berre’ ecosystem depend on the quality of the water in the Durance River, and on the effects of seawater near the entrance of the Caronte Canal. The water quality of the lake varies horizontally and vertically as a result of atmospheric phenomena, maritime currents and tides. The distribution of water temperatures is generally heterogeneous. Southeasterly winds and the Northeasterly Mistral wind are important in the origins of circulated and mixed water masses. These winds are both frequent and strong. They have, as a result, a great effect on the water environment of Lake Etang de Berre. In theory, the annual precipitation in this region is well over eight times the water mass of the lake. The water of the Durance River flows into Lake Etang de Berre through the EDF Canal, amounting to 90% of the precipitation. However, reduction of rainfall in dry seasons has a serious effect on the hydrological characteristics of the lake. The temperature in the winter is partially caused by the low temperature of fresh water, particularly that of the Durance River. The hydrological season of fresh and brackish water is about one month ahead of the hydrological season of sea water in its vicinity. The salinity of Lake Etang de Berre runs approximately 3$\textperthousand$, except at lower levels and near the entrance to the Caronte Canal. However, when the volume of the Durance River water is reduced in the summer and fall, the salinity rises to 15$\textperthousand$. In the lake, the ratio of fresh water to sea water is six to one (6:1). The large quantities of seston conveyed by rivers, particularly the Durance diversion, strongly reduce the transparency in the brackish waters. Although the amount of sunshine is also notable, transparency is slight because of the large amount of seston, carried chiefly by Tripton in the fresh water of the Durance River. Therefore, photosynthesis generally occurs only in the surface layer. The transparency progressively increases from freshwater to open seawater, as mineral particles sink to the bottom (about 1.7kg $m^{-2}a^{-1}$ on the average in brackish lakes). The concentration of dissolved oxygen and the rate of oxygen saturation in seawater (Carry-le-Rouet) ranged from 5.0 to 6.0 $m\ell$ㆍ.$1^{-1}$, and from 95 to 105%, respectively. The amount of dissolved oxygen in Etang de Berre oscillated between 2.9 and 268.3%. The monographs of phosphate, nitrate, nitrite and silicate were published as a part of a study on the ecology of phytoplankton in these environments. Horizontal and vertical distributions of these nutriments were studied in detail. The recent diversion of the Durance River into Lake Etang de Berre has effected a fundamental change in this formerly marine environment, which has had a great impact in its plankton populations. A total of 182 taxa were identified, including 111 Bacillariophyceae, 44 Chlorophyceae, and 15 Cyanophyceae. The most abundant species are small freshwater algae, mainly Chlorophyceae. The average density is about $10^{8}$ cells $1^{-1}$ in Lake Etang de Berre, and about double that amount in Lake Etang de Vaine. Differences in phytoplankton abundance and composition at the various stations or at various depths are slight. Cell biovolume V (equivalent to true biomass), plasma volume VP (‘useful’ biomass) and, simultaneously. the cell surface area S and S/V ratio through the measurement of cell dimensions were computed as the parameters of phytoplankton productivity and metabolism. Pigment concentrations are generally very high on account of phytoplankton blooms by Cyanophyceae, Chlorophyceae and Cryptophyceae. On the other hand, in freshwaters and marine waters, pigment concentrations are comparatively low and stable, showing slight annual variation. The variations of ATP concentration were closely related to those of chlorophyll a and phytoplankton blooms only in marine waters. The carbon uptake rates ranged between 38 and 1091 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average surface value of 256 mg; water-column carbon-uptake rates ranged between 240 and 2310 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average of 810, representing 290 mg$Cm^{-2}$, per year 45 000 tons per year of photosynthetized carbon for the whole lake. Gross photosynthetic production measured by the method of Ryther was studied over a 2-year period. The values obtained from marine water(Carry-le-Rouet) ranged from 23 to 2 337 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 319, representing about 110 gCm$^{-2}$ per year. The values in brakish water (Etang de Berre) ranged from 14 to 1778 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 682, representing 250 mg$Cm^{-2}$ per year and 38 400 tons per year of photosynthesized carbon for the whole lake.