• Ocean and Polar Research
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• 제31권1호
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• pp.11-29
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• 2009

Variability of sea surface temperature (SST) in the Japan/East Sea (JES) was studied using complex empirical orthogonal function (CEOF) analysis. Two daily data sets were analyzed: (1) New Generation 0.05o-gridded SST from Tohoku University, Japan (July 2002-July 2006), and (2) 0.25o-gridded SST from the Japan Meteorological Agency (October 1993-November 2006). Linkages with wind stress curl were revealed using 6-h 1o-gridded surface zonal and meridional winds from ancillary data of the Sea- WiFS Project, a special National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) product (1998-2005). SST anomalies (SSTA) were obtained by removing the seasonal signal, estimated as the leading mode of the CEOF decomposition of the original SST. Leading CEOF modes of residual SSTA obtained from both data sets were consistent with each other and were characterized by annual, semiannual, and quasi-biennial time scales estimated with 95% statistical significance. The Semiannual Mode lagged 2 months behind the increased occurrence of the anticyclonic (AC) wind stress curl over the JES. Links to dynamic processes were investigated by numerical simulations using an oceanic model. The suggested dynamic forcings of SSTA are the inflow of subtropical water into the JES through the Korea Strait, divergence in the surface layer induced by Ekman suction, meridional shifts of the Subarctic Front in the western JES, AC eddy formation, and wind-driven strengthening/weakening of large-scale currents. Events of west-east SSTA movement were identified in July-September. The SSTA moved from the northeastern JES towards the continental coast along the path of the westward branch of the Tsushima Current at a speed consistent with the advective scale.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.192-195
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• 2004

Products of gridded surface wind and windstress vectors over the world ocean have been constructed by satellite scatterometer data with highly temporal and spatial resolutions. Even if the ADEOS-II/SeaWinds has supplied surface wind data only for short duration in Apr. to Oct. 2003 to us, it permits us to construct a product with higher resolution together with the Qscat/SeaWinds. In addition to our basic product with its resolution of $1^{\circ}\times1^{\circ}$ in space and daily in time, we try to construct products with $1/2^{\circ}\times1/2^{\circ}$ and semi- and quarter-daily resolution. These products are validated by inter-comparison with in-situ data (TAO and NDBC buoys), and also compared with numerical weather prediction(NWP) ones (NCEP reanalysis). Result reveals that our product has higher reliability in the study area than the NCEP's. For the open ocean regions in the middle and high latitudes where there are no in-situ data, we find that there are clear differences between them. Especially in the southern westerly region of 400-600S, the' wind-stress magnitudes by the NCEP are significantly larger than the others, suggesting that they are overestimated. We also calculate wind-stress curl field that is an important factor for ocean dynamics and focus its spatial character in the northwestern Pacific around Japan. Positive curl areas are found to cover from southwest to northeast in our focus region and almost correspond to the Kuroshio path. It is suggested that the vorticity field in the lower atmosphere is related to the upper oceanic one, and thus an aspect of air-sea interaction process.

• 한국해양학회지
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• 제30권1호
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• pp.57-63
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• 1995

$\beta$-효과를 포함한 원통 용기 내의 상하층유체의 하충운동을 하충수와 같은 밀도를 갖는 외부유체를 주입하여 야기시키고 상층수와 같은 유체를 유입 및 유출시켜 지형류 조절에 의한 경계면의 변형 및 이에 따른 상층운동 특성을 실험적으로 관찰하였다. 특 히 유입-유출 위치를 변경시키고 동시에 유입과 유출양을 다르게 하여 상층수에 해상 풍의 효과를 첨가하였다. 실험의 목적은 극전선 형성과 관련하여 유입-유출 경로(대만 난류의 유입-쓰가루, 쏘야 유출)를 결정짓는 외부 인자를 파악하고자 함이다. 유입, 유출양이 같은 경우 유입수의 경로는 서안에 따라 북상하다가 이안후 위도에 평행하게 유출된 반면 상층수에 해상풍의 영향을 주었을시 서안 경계류의 분기(negative curl of wind stress 효과시), 남향의 서안 경계류에 의한 유입수의 내부로 침투(positive curl of wind stress 효과시) 등의 현상을 보여준다. 한편 유입-유출의 위치를 변경 시켜 유입수의 위치를 서안경계에 두었을 시 유입수의 경로가 경계면의 지형류 조절에 의한 서안에 근접하게 북상후 유출 (negative curl), 동안에 근접하게 북상후 유출 (positive curl)의 특성을 보여준다. 북부의 반시계방향의 흐름이 유입수의 북방 한계 를 결정짓는 역할을 하고 있음도 관찰되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2015

Basin-scale motions in a stratified lake rely on interactions of spatially and temporally varying wind force, bathymetry, density variation, and earth's rotation. These motions provide a major driving force for vertical and horizontal mixing of inorganic and organic materials, dissolved oxygen, storm water and floating debris in stratified lakes. In Lake Tahoe, located between California and Nevada, USA, basin-scale circulations are obviously important because they are directly associated with the fate of the suspended particulate materials that degrade the clarity of the lake. A three-dimensional hydrodynamic model, ELCOM, was applied to Lake Tahoe to investigate the underlying mechanisms that determine the characteristics of basin-scale circulations. Numerical experiments were designed to examine the relative effects of various mechanisms responsible for the horizontal circulations for two different seasons, summer and winter. The unique double gyre, a cyclonic northern gyre and an anti-cyclonic southern gyre, occurred during the winter cooling season when wind stress curl, stratification, and Coriolis effect were all incorporated. The horizontal structure of the upwelling and downwelling formed due to basin-scale internal waves found to be closely related to the rotating direction of each gyre. In the summer, the spatially varying wind field and the Coriolis effect caused a dominant anti-cyclonic gyre to develop in the center of the lake. In the winter, a significant wind event excited internal waves, and a persistent (2 week long) cyclonic gyre formed near the upwelling zone. Mechanism of the persistent cyclonic gyre is explained as a geostrophic circulation ensued by balancing of the baroclinc pressure gradient (or baroclinic instability) and Coriolis effect. Topographic effect, examined by simulating a flat bathymetry with constant depth of 300m, was found to be significant during the winter cooling season but not as significant as the wind curl and baroclinic effects.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권4호
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• pp.403-411
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• 2012

Among others, a question that has long been unanswered is why the seasonal variation of volume transport is larger in the Soya and Korea/Tsushima Straits than in the Tsugaru Strait. An attempt is made to answer this question in terms of the island rule with friction being taken into account. The problem is idealized as a simple model. The model results indicate that volume transport through a channel is determined not only by the circulation created around the adjacent island but also by those created around the neighboring islands farther away. The latter is due to the presence of bottom friction in the channels. The volume transports through the Korea/Tsushima, Tsugaru and Soya Straits estimated from the model using observed wind data show the general pattern of observed seasonality, although they contain large errors associated with the uncertain frictional parameter employed in the model. The model indicates that the observed seasonality arises essentially from the fact that wind stress curl changes its sign, from negative in the summer to positive in winter, following a large fluctuation of zero-stress curl latitude east of Hokkaido.

• 한국수산과학회지
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• 제53권4호
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• pp.637-649
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• 2020

An ideal 3D primitive equation model is implemented to investigate upper ocean response to typhoons, focusing on rightward bias (RWB) which means an appearance of an intensified sea surface cooling to the right side of the typhoon track. The model has 26-stratified levels and a flat bottom (1000 m), covering a rectangular domain of about 3,060 km×3,300 km with four open boundaries. The sea water is forced by an atmospheric pressure and a gradient wind of the typhoon. The model well reproduces the RWB in previous observations and theoretical analyses. For the fast moving typhoon (FMT) (-8m/sec), the model shows that in the mixed layer (ML), the RWB in the SST noticeably appears clearly illustrating the coupling between inertial motion and wind stress, but in the subsurface layer (-100m), the RWB does not emerge since a cyclonic current field (CCF) caused by wind stress curl is primarily dominant. For the slowly moving typhoon (SMT) (-3m/sec), however, the RWB does not emerge because the coupling is weakened and the CCF is rather predominant even in the ML. In the model, we conclude that the RWB noticeably emerges in the FMT but does not emerge in the SMT related to predominance of CCF.

• 대한원격탐사학회지
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• 제14권1호
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• pp.37-52
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• 1998

일본에 의해 발사된 ADEOS 위성에 탑재된 NSCAT(NASA Scatterometer)은 고밀도(25 km) 해상풍 측정을 위한 최초의 관측기기이다. 비록 전원장치 고장으로 1997년 6월 작동을 중지하였지만, 작동하던 9개월동안 해양기상학자들에게 최초로 직접 관측한 해상풍, 특히 한국 근해의 해상풍을 연구하는 기회를 제공하였다. 본 연구에서는 1997년 1월부터 1997년 6월까지의 월평균 해상바람장과 바람응력컬을 보여준다. 1월평균 한국 근해의 바람장은 강한 북서풍(8 m/s)이 우세하였으며 가장 강한 바람은 블라디보스톡 근해의 바람(12 m/s)이었다. 동해 서부 해역 즉 우리나라 근해의 해상풍은 산맥에 의해 영향을 받았으며 이 지형으로 인해 변화한 바람은 기압도를 근거로 추정된 지금까지의 바람응력컬 값보다 5배 정도 큰 바람응력컬 값을 유발하였다. 스버드럽 해수수송량(Sverdrup transport) 계산은 겨울철 바람이 동한한류의 방향을 남향에서 북향으로 바꾸는 가능성을 보여주었다. 북한 근해에서 바람응력컬에 의한 해수침강속도는 최대 월 45 m정도이었고, 바람에 의한 해수 침강이 바람에 의한 강한 혼합과 더불어 동해중층수 형성에 좋은 조건을 이 해역에 만들어 주는 것으로 밝혀졌다.

• 한국해양학회지
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• 제29권4호
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• pp.325-337
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• 1994

한반도 주변해역에서 의 해면 열속과 응력의 분포를 김과 강(1994)의 지표층 flux 모델을 사용하여 구하였고 이들의 계절변화를 조사하였다. 모델의 입력자료는 유럽중 기기상예보소 (ECMWF)의 1000mb 온도, 비습, 지오포텐샬고도와 미국기상청(NMC)의 해 수면온도 자료를 사용하였다. 자료의 공간해상도는 위도, 경도 2도이며 기간은 1984년 부터 87년까지의 3년이다. 한편, 해면의 단파복사량은 미국항공우주국 (NASA)의 인공 위성 자료를 사용하였고 잔파복사량은 경험식을 사용하여 구하였다. 모든 열속을 합한 순열속을 한반도 주변해역에서 보면, 1월과 10월에 각각 200∼400 Wm/SUP -2/와 100 Wm/SUP -2/로 해양이 냉각되고 4월과 7월에는 약 100 Wm/SUP -2/로 가열되고 있음을 알 수 있다. 한편, 연평균 순열속은 황해 북부를 제외한 전해역에서 음의 값이 나타나 고 있다. 가장 큰 냉각이 일어나는 해역은 쿠로시오 해역으로 이 지역의 연평균 값은 약 120 Wm/SUP -2/이다. 동해에서는 북부와 남부해역에서 60∼80 Wm/SUP -2/의 냉각이 일어나며 중부해역에서는 비교적 적은 30 Wm/SUP -2/ 정도의 냉각이 일어나고 있다. 한편, 1월의 응력 크기는 다른 달에 대하여 3∼5배 정도 크게 나타나고 이에 따라 연 평균응력의 분포는 1월의 형태와 유사하다. 연평균 응력컬은 동지나해와 남해에서 음 의 값이 나타나지만 황해 북부에서는 양의 값을 보인다. 동해의 응력컬은 북부와 남동 해역에서 양의 값이 그리고 북서해역에서는 음의 값이 나타나고 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제25권6호
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• pp.457-473
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• 1992

양향성 대륙붕에서 1차 파동방정식은 양 해안경계에서의 바람응력과, 대륙붕폭에 걸친 바람응력의 회전효과를 갖는다. 황해에서 바람응력 회전효과는 대륙붕파를 발생시키는 힘으로서 무시될 수 있다. 켈빈파는 대륙붕파보다 약화될 때까지의 거리가 매우 크기 때문에 황해 북쪽만(별)을 거의 약화되지 않고 통과할 수 있다. 파동특성을 따라 적분하는 수치방법은 반대방향으로 전파되는 파동을 수용하기 위해 조절되었다. 보다 실제와 가까운 해안선을 사용한 결과, 모델재생이 해류에서는 개선되었으나 해수면에서는 거의 개선되지 않았다. 이것은 해수면을 주로 결정하는 켈빈파가 해저지형의 변화에 영향을 극히 적게 받음을 의미한다 보다 개선된 해수면 재생을 위해서는 동지나 해에서 황해로 전파되는 켈빈파의 에너지를 알 필요가 있다. 해안을 따른 순풍류와 골을 따른 역풍류의 기본구조는 계절풍에 의해 발생하는 황해의 계절순환을 뒷받침한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.105-114
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• 1997

바람은 동해의 순환에 기여하는 중요한 외력이다. 1.5층 및 2.5층 감쇠중력 모형을 이용하여 동해의 순환을 시뮬레이션하여 대마난류의 분기, 동해안의 동한난류의 분기, 동한만 및 동해북부에서의 반시계 방향성 순환현상을 기존순환모형도와 비교하였다. 상층과 하층의 양상은 동해의 중앙부를 제외하고는 유사하였는데 극전선이 다음과 같이 서로 다른 두양상을 제시한다. 극전선의 북측의 주양상은 대부분의 계절에 발생하는 3개소의 반시계방향 와동이며 이 와동의 내측연안을 따라서 북한류와 리만한류가 흐른다. 극전선의 남측에서 상하 양층의 해류체계는 겨울과 봄의 상층순환을 제외하고는 시계방향 순환이다. 한국과 러시아 연안을 따라 류속구조는 순압적이나 동해중부는 경압적이다. 바람응력의 계절적 변화와 Ekman 수송(suction/pumping)을 시간변화를 갖는 공간적평균과 공간적변화를 갖는 시간적으로 수정된 바람응력을 부여함으로서 조사하였다. 동해의 서측과 북서측 해역의 반시계방향 와동의 형성에 있어서 바람응력 컬(curl)에 의한 국지적인 Ekman suction/pumping이 중요함을 확인하였다