• 제목/요약/키워드: seasonal circulation

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기후변화예측을 위한 해양대순환모형의 개발 (Development of Oceanic General Circulation Model for Climate Change Prediction)

  • 안중배;이효신
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제3권1호
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    • pp.16-24
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    • 1998
  • 본 연구에서는 해양-대기 접합기후계의 연구를 위해 대기대순환모형에 대응하는 해양대순환모형을 개발하였고 이 해양대순환모형을 이용하여 주어진 대기경계조건에 대한 해양의 반응을 연구하였다. 기후학적 월평균값을 이용하여 모형을 100년동안 적분하였을 때(EXP 1), 해수온과 해류 등 모사된 대규모 해양상태는 관측과 유사하게 나타났다. 그러나 북적도반류와 같은 좁은 구역의 해류는 모형이 성긴 격자를 사용함으로 불가피하게 흐트러졌다. 남극주변의 남빙양상의 해빙의 계절변화 또한 잘 모사되었다. NCEP/NCAR Reanalysis Project로부터 얻어진 10년 월평균자료(1982-1991)를 경계조건으로 한 EXP 2에서 모형은 1982-1983과 1986-1987의 엘니뇨를 포함하는 그 기간 동안의 주요한 해양변화를 적절히 모사해 내었다. ENSO기간 동안 모형은 편서풍 아노말리의 동진에 따른 서향류 아노말리에 반응하여 동쪽으로 팽창하는 더운물과 적도를 따른 음의 연직속도 아노말리를 보여주고 있다. 엘니뇨와 상관한 아노말리 분포와 그 시간전개는 관측과 일치하고 있다. 일련의 실험들은 본 모형이 해양의 평균상태 및 아노말리를 재생산하는 능력을 가지고 있고, 해양-대기 결합계의 연구를 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

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전주 죽림지역 온천수의 화학적 및 동위원소적 특성 (Hydrochemical and Isotopic Properties of the Thermal Spring Water from Chonju Jukrim District, Korea)

  • 나춘기;이무성;이인성;박희열;김옥배
    • 자원환경지질
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    • 제30권1호
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    • pp.25-33
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    • 1997
  • The purpose of this study is to examine the feasibility of using stable isotopes as a hydrologic tracer, and to elucidate the groundwater circulation system and the source of S component dissolved in thermal water of the Chonju Jukrim thermal spring district based on the O, H and S isotopic variabilities of environmental materials including bedrock, rainwater, surface water, shallow subsurface water and thermal spring water. The ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ of subsurface waters and surface water show highly restricted range and plotted on the same meteoric water line as a ${\delta}D=8{\delta}^{18}O+19$ line, and derivate from the mean annual isotopic composition of the rain water but are analogous to those of rain waters precipitated during winter season, indicating that ground waters are originated from the meteoric water and are strongly affected by the seasonal variation of air mass. Thermal spring waters are more depleted in ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ than those of shallow ground water and surface water. It can be explained by the difference of recharge area. The hydrochemical properties of subsurface waters and surface water devide into two groups: $Ca(HCO_3)_2$ type including shallow subsurface water and surface water, and $Na(HCO_3)$ type of thermal spring waters. The ${\delta}^{34}S$ values of thermal spring water show very high positive and quitely distinct from those of shallow subsurface water and surface water that are similar to those of bed rocks, indicating that sulfate dissolved in thermal spring water has not only a terrigenic origin, but also originates partially from the foreign source containing very heavy ${\delta}^{34}S$ component such as an ancient sea water. However, the presence of $H_2S$ can not be ignore the affact of the isotopic fractionation to explaine the heavy ${\delta}^{34}S$ of thermal spring water. Overall, the Oxygen and Hydrogen stable isotopes can identify the source and the circulation system of the natural waters and the S-isotopes can provide a crucial clue on tracing the dissolved material transports in the circulation system of the natural water.

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다중 선형 회귀를 이용한 PNU/CME CGCM의 동아시아 여름철 강수예측 보정 연구 (A Correction of East Asian Summer Precipitation Simulated by PNU/CME CGCM Using Multiple Linear Regression)

  • 황윤정;안중배
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.214-226
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    • 2007
  • 강수는 다양한 대기 변수들의 영향으로 나타나기 때문에 비선형성이 매우 강하다. 따라서 역학 모형을 통해 예측된 강수의 보정은 비선형 모형인 인공 신경망 등을 통해 가능할 것이지만, 인공 신경망의 경우 초기 가중치 선택, 지역 최소화 문제, 뉴런의 수 결정 등의 문제로 인한 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 가장 보편적으로 사용되는 다중 선형 회귀 모형을 이용하여 CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하였으며, 예측성을 살펴보았다. 이를 위하여 우선 PNU/CME 접합 대순환 모형(Coupled General Circulation model, CGCM)(박혜선과 안중배, 2004)을 이용하여 1979년부터 2005년까지 매해 4월부터 8월까지 5개월간 앙상블 적분을 하였다. 적분 결과 중 한반도를 포함한 동북아시아 지역$(110^{\circ}E-145^{\circ}E,\;25^{\circ}N-55^{\circ}N)$의 여름철인 6월(리드 2), 7월(리드 3), 8월(리드 4) 및 여름철 평균인 JJA(from June to August) 기간의 PNU/CME CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하기 위해 다중 선형 회귀(Multiple Linear Regression, MLR)를 이용하였다. PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과 중 강수, 500 hPa 연직 속도, 200 hPa 발산장, 지상 기온 등의 예측 인자와 관측 강수와의 선형적인 관계를 이용하여 MLR 모형을 구축하였다. 그리고 교차 검증(cross- validation)을 수행하여 PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과와 교차 검증 결과를 비교하였다. 상관계수, 적중률 (hit rate), 오보율(false alarm rate) 그리고 Heidke 기술 점수(Heidke skill score) 등을 살펴본 바, 보정하지 않은 모형의 결과에 비해 MLR 모형을 이용하여 보정한 결과의 강수에 대한 예측성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

PNU CGCM-WRF Chain을 이용한 남한 지역 폭염 장기 계절 예측성 평가 (Evaluation of Long-Term Seasonal Predictability of Heatwave over South Korea Using PNU CGCM-WRF Chain)

  • 김영현;김응섭;최명주;심교문;안중배
    • 대기
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    • 제29권5호
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    • pp.671-687
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    • 2019
  • This study evaluates the long-term seasonal predictability of summer (June, July and August) heatwaves over South Korea using 30-year (1989~2018) Hindcast data of the Pusan National University Coupled General Circulation Model (PNU CGCM)-Weather Research and Forecasting (WRF) chain. Heatwave indices such as Number of Heatwave days (HWD), Heatwave Intensity (HWI) and Heatwave Warning (HWW) are used to explore the long-term seasonal predictability of heatwaves. The prediction skills for HWD, HWI, and HWW are evaluated in terms of the Temporal Correlation Coefficient (TCC), Root Mean Square Error (RMSE) and Skill Scores such as Heidke Skill Score (HSS) and Hit Rate (HR). The spatial distributions of daily maximum temperature simulated by WRF are similar overall to those simulated by NCEP-R2 and PNU CGCM. The WRF tends to underestimate the daily maximum temperature than observation because the lateral boundary condition of WRF is PNU CGCM. According to TCC, RMSE and Skill Score, the predictability of daily maximum temperature is higher in the predictions that start from the February and April initial condition. However, the PNU CGCM-WRF chain tends to overestimate HWD, HWI and HWW compared to observations. The TCCs for heatwave indices range from 0.02 to 0.31. The RMSE, HR and HSS values are in the range of 7.73 to 8.73, 0.01 to 0.09 and 0.34 to 0.39, respectively. In general, the prediction skill of the PNU CGCM-WRF chain for heatwave indices is highest in the predictions that start from the February and April initial condition and is lower in the predictions that start from January and March. According to TCC, RMSE and Skill Score, the predictability is more influenced by lead time than by the effects of topography and/or terrain feature because both HSS and HR varies in different leads over the whole region of South Korea.

다중시기 항공사진과 현장조사를 통한 해안침식 변화 연구: 태안반도를 사례로 (A Study on the Erosion and Retreat of Sea-Cliff through the Multi-temporal Aerial Photograph Data and Field Survey: The Case Study of Taean Peninsula, Korea)

  • 우한별;장동호
    • 한국지형학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.71-83
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    • 2010
  • 이 연구에서는 다중시기 항공사진과 현장조사를 통하여 충남 태안반도 지역의 해식애를 대상으로 해안선 후퇴량을 산정하고 계절적 지형 특성과 침식 현황을 파악하였다. 연구결과, 정사보정된 항공사진을 이용한 분석에서 파도리와 둔두리 지역은 해식애의 침식이 진행 될수록 해안선의 길이와 침식 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 해식애의 계절별 변화 특성과 후퇴 변화량을 정량적으로 파악하기 위해 침식기준목을 설치하여 침식기준목의 상, 중, 하 위치에 해당하는 곳에서 가장 가까운 기반암과의 거리를 직각으로 반복 측정한 결과, 연구지역에서는 봄철에서 여름철까지 점차 후퇴량이 증가하다가, 가을철에 다소 감소하는 것으로 나타났다. 특히 7월에서 9월간 한반도에 직접적인 영향을 끼친 여름철 태풍의 영향으로 해식애의 후퇴가 다른 기간에 비해 급격하게 진행된 것으로 판단된다. 겨울철에는 해식애 노두가 결빙작용과 해빙작용을 반복하면서 기계적 풍화가 활발히 진행되어 후퇴량이 소폭 증가하였다. 해식애 지역의 계절별 지형 변화 양상과 침식 현황을 파악하기 위하여 매달 사진촬영과 그 양상을 분석한 결과, 연구지역에서의 해안선 후퇴는 해식애 기저부의 침식, 사태, 사면 퇴적 암설의 형성 그리고 이 암설의 침식(소멸)의 순차적인 순환에 의해 반복적으로 이루어지는 것으로 나타났다.

북반구 하부성층권 극기온의 경년변화와 수십년주기변화의 수치모의 (A Numerical Simulation of the Interannual and Decadal Variations of the Northern Lower Stratospheric Polar Temperature)

  • 최우갑;김유진;김동준
    • 대기
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    • 제19권1호
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    • pp.79-91
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    • 2009
  • Seoul National University General Circulation Model (SNUGCM) has been run for 100 years to obtain daily temperature and meridional velocity at the Northern lower stratosphere. The model results are compared with the NCEP/NCAR reanalysis data. The polar temperature and the eddy heat flux from the model show that the model-produced climatology has well-known cold bias and weaker planetary wave activities. The model climatology also has a lag in the seasonal evolution. The relationship between the model-produced polar temperature and the eddy heat flux is investigated with respect to the interannual and decadal time scales. The interannual variation of the polar temperature is related with both total and stationary eddy heat flux in January and March, which is in agreement with observation. The model, however, does not reproduce the relationship between the decadal variation of the polar temperature and transient eddy heat flux, which is revealed in the observed data.

대기 $CO_2$의 점증에 따른 대기/해양 접합 모형 지표 기온의 일시적 변동성 분석 (Transient Variations of the Surface Air Temperature Field of a Coupled Atmosphere-Ocean Model to Gradual Changes of Atmospheric $CO_2$)

  • 하경자;하은호
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-35
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    • 1998
  • The present study intends to investigate the transient response of an atmosphere /ocean general circulation model to a gradual Increase of atmospheric carbon dioxide. To detect the climatic change of the for 1% $CO_2$ run with increasing $CO_2$ and the control run with fried $CO_2$ are compared. From response of the surface air temperature due to the gradual increase of atmospheric carbon dioxide is slowly increased with latitudes and is clearly larger over continents than oceans. The annual goffal mean temperature is continuously increased with 0.03552 per one year with strong SIN ratio and distinguished from the natural variability The time dependent response of the gradual increasing $CO_2$ has the strong seasonal variability with small change In summer and large change in winter, and the strong regional In the Asian and the American continents. It has been suggested that the direct and the feedback processes in the climate systems should be investigated by the detailed sensitivity runs to get the meaninguul estimate of the $CO_2$ forced variability.

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동해 아극전선 해역의 수중음향환경 및 저주파 음파전달 양상 (Underwater Acoustic Environment and Low Frequency Acoustic Transmission in the Sub-Polar Front Region of the East Sea)

  • 임세한;류건희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.415-423
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    • 2009
  • To investigate low frequency acoustic transmissions in the Sub-Polar Front(SPF) of the East Sea, numerical experiments are conducted with Range dependent Acoustic Model(RAM) using Circulation Research of the East Asian Marginal Seas(CREAMS) data and Autonomous Profiling Explorer(APEX)) data. Significant seasonal variations of sea water properties are existed across the Sub-Polar Front(SPF) region from the north and the south. The model results show that Transmission Loss(TL) decrease(about 20dB) with ideal front in the warm region whereas TL increase(about 25dB) with ideal front in the cold region. Regardless of season(both in summer and winter), when the sound source is located in the cold region of the SPF, the model results show weak TL, compared to the case of the source in the warm region(Maximum difference of TL reaches 28dB). This difference between the cases when the source is located in the cold region and the warm region, is accounted for from the different vertical profiles of sound speed in both regions.

북서태평양 아열대고기압 지수를 이용한 북동아시아 여름철 강수의 진단 (Diagnosis of Northeast Asian Summer Precipitation using the Western North Pacific Subtropical High Index)

  • 권민호
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.102-106
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    • 2013
  • 동아시아 여름몬순의 강도와 북서태평양 여름몬순의 강도는 음의 상관을 갖는 것으로 알려져 왔다. 여기서 우리는 이 관계를 이용하여 북동아시아 여름철 강수의 잠재예측성을 조사하였다. 북서태평양 아열대 고기압은 북서태평양 여름몬순을 적절히 나타내며, 북서태평양-동아시아 지역 여름철 기후편차에 주된 성분이다. 그리고 북서태평양 아열대고기압 변동성을 이용한 북동아시아 여름철 강수 편차의 추정값은 북서태평양 여름몬순지수를 이용하는 것보다 더 낫다.

성층권 돌연승온이 동아시아 지표기온에 미치는 영향 (Impact of Sudden Stratospheric Warming on the Surface Air Temperature in East Asia)

  • 송강현;손석우;우성호
    • 대기
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    • 제25권3호
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    • pp.461-472
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    • 2015
  • The sudden stratospheric warming (SSW), which is characterized by an abrupt increase of polar stratospheric temperature by several tens of degrees in a week, has been known to affect tropospheric weather and climate on sub-seasonal time scale in the boreal winter. Such downward coupling has been often examined in North Atlantic and Europe, but rarely examined in East Asia. In this study, by applying the two definitions of SSW to the reanalysis data, the possible impacts of the SSW events on the surface air temperature (SAT) and tropospheric circulation in East Asia are analyzed. It is found that Eurasian continent, including Siberia and the Northeast Asia, tends to experience anomalously cold SAT for up to sixty days after the SSW events. The resulting SAT anomalies largely resemble those associated with negative Artic Oscillation. However, over East Asia, SSW-related SAT change is weak and not statistically significant. Only during the extreme SSW events when the downward coupling between the stratosphere and troposphere is strong, East Asia exhibits significantly cold SAT anomalies. This relationship is presented by grouping SSW events into those followed by cold SAT anomalies over East Asia and those by warm anomalies for varying threshold values of the SSW events.