한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990∼2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이 였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이 였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2∼4일 전에 23.4∼54.5 nm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 나타났다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 $24.6∼24.9^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2∼10.3 h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4∼4.6 m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어 진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이 였다.
한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990∼2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이 였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이 였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2∼4일 전에 23.4∼54.5 nm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 나타났다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 $24.6∼24.9^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2∼10.3 h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4∼4.6 m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어 진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이 였다.
This study deals with the relationship between the red tide occurrence and the meteorological and marine factors, the prediction of areas where the red tide is likely to occur based on the information, and the satellite monitoring for the red tide in mid-South Sea of Korea. From 1990 to 2001, the re...
This study deals with the relationship between the red tide occurrence and the meteorological and marine factors, the prediction of areas where the red tide is likely to occur based on the information, and the satellite monitoring for the red tide in mid-South Sea of Korea. From 1990 to 2001, the red tide was observed every year and the number of occurrences increased as well. The red tide mostly occurred in July, August, and September. The most important meteorological factor governing the mechanisms of the increase in the number of red tide occurrences is found to be a heavy precipitation. It was found that the favorable marine environmental conditions for the red tide formation are some of marine factors such as the warm water temperature, the low salinity, the high suspended solid, the low phosphorus, and the low nitrogen. The necessary conditions for the red tide occurrence are found to be the heavy precipitation (23.4-54.5 mm) for 2∼4 days, the warm temperature $(24.6∼25.9^{\circ}C)$, proper sunshine (2∼10.3 h), and light winds (2∼4.6 m/s & SW) for the day in red tide occurrence. It was possible to monitor the spatial distributions and concentration of the red tide using the satellite images. It was found that the likely areas for red tide occurrence in August 2000 were Yosu - Dolsan coast, Gamak bay, Namhae coast, Marado coast, Goheung coast, and Deukryang bay.
This study deals with the relationship between the red tide occurrence and the meteorological and marine factors, the prediction of areas where the red tide is likely to occur based on the information, and the satellite monitoring for the red tide in mid-South Sea of Korea. From 1990 to 2001, the red tide was observed every year and the number of occurrences increased as well. The red tide mostly occurred in July, August, and September. The most important meteorological factor governing the mechanisms of the increase in the number of red tide occurrences is found to be a heavy precipitation. It was found that the favorable marine environmental conditions for the red tide formation are some of marine factors such as the warm water temperature, the low salinity, the high suspended solid, the low phosphorus, and the low nitrogen. The necessary conditions for the red tide occurrence are found to be the heavy precipitation (23.4-54.5 mm) for 2∼4 days, the warm temperature $(24.6∼25.9^{\circ}C)$, proper sunshine (2∼10.3 h), and light winds (2∼4.6 m/s & SW) for the day in red tide occurrence. It was possible to monitor the spatial distributions and concentration of the red tide using the satellite images. It was found that the likely areas for red tide occurrence in August 2000 were Yosu - Dolsan coast, Gamak bay, Namhae coast, Marado coast, Goheung coast, and Deukryang bay.
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문제 정의
본 연구는 기상 및 해양학적인 인자들과 관련하여 적조가 형성되는 기구와 적정한 기상 및 해양학적 조건을 구체적으로 이해하고 피해를 최소화 하는데 필요한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
이때 기온 및 풍속은 일 평균값을, 강수량 및 일조시수는 일누적값을, 바람 벡터는 3시간 간격의 풍향 및 풍속을, 수직막대는 적조 발생 일을 의미한다. 즉, 이 기간동안에 적조가 발생한 날을 중심으로 하여 기상 인자들이 적조 발생과 어떠한 관계를 가지는 가를 구체적으로 파악하기 위한 것이다. 여수지역의 경우에는 사례연구 기간동안에 적조가 발생한 날 수가 3일 (7월 3일, 7월 18일, 8 월 22일) 이다.
대상 데이터
1과 같다. 기상인자와 관련해서는 육상의 기상관측지점으로서 대상지역은 여수와 고흥이며, 조사 기간은 1990 ~ 2001년의 3시간 간격의 기상청 기상관측자료[5]를 사용하였다. 해양인자와 관련하여, 국립수산과학원의 1996 년부터 2001년까지 각각의 2월 5월 8월 그리고 11월에 조사된 연안정점관측자료 및 1984년부터 2001년까지의 적조 발생 상황 자료[6]를 이용하였다.
적조가 발생한 날을 중심으로 한 사례연구를 위해서, 임의로 최근 2000년 6 ~ 8월의 여름철을 선택하였다. 이 기간의 기상인자의 일간 변화와 적조가 발생한 날을 여수지역 및 고흥지역에 대해서는 Fig.
그림 1. 한국 남해 중부해역.
기상인자와 관련해서는 육상의 기상관측지점으로서 대상지역은 여수와 고흥이며, 조사 기간은 1990 ~ 2001년의 3시간 간격의 기상청 기상관측자료[5]를 사용하였다. 해양인자와 관련하여, 국립수산과학원의 1996 년부터 2001년까지 각각의 2월 5월 8월 그리고 11월에 조사된 연안정점관측자료 및 1984년부터 2001년까지의 적조 발생 상황 자료[6]를 이용하였다.
성능/효과
본 연구 대상지역에서 적조가 발생할 수 있는 일반적인 기상학적 호조건은 최소한 2~4일 전에 23.4 ~ 54.5 mm (일 누적값) 정도의 많은 강수량이 내려야 하고, 다음으로 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적 인기상 조건은 24.64 ~ 26.48 ℃ (일평균값)의 따뜻한 기온, 2~ 10.3 h (일 누적값) 의 적절한 일조시수, 2.4 ~ 4.6 nVs (일평균값)의 풍속 및 남서풍 계열의 바람 등이 요구되어진다. 이와 같이 따뜻한 기온과 적정한 풍속을 유지하는 날은 적조생물이 흩어지는 것을 줄이고 적조 발생 횟수를 증가시킬 가능성이 높아진다.
한편 적조가 형성된 후의 해양환경학적 특징은 따뜻한 수온, 낮은 염분, 높은 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염의 분포를 보였다. 이때 식물성 플랑크톤의 성장 제한인자로 작용하는 부유물질, 인산염, 질산염의 공간분포도를 이용해서 적조 발생의 잠재력을 지닌 최적지를 결정하였는데, 최적지로서는 여수-돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부 해역, 나로도 해역, 고흥남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이였다. 현장자료와 위성자료 간의 비교에서는, 비록 조사된 값의 단위가 각기 달라서 정량적인 비교는 불가능했지만 이 값들의 크기와 공간분포가 유사한 패턴을 유지했다.
0 mm 가 내렸다. 적조 발생 당일의 기상 조건을 보면, 강수량은 없었으며, 평균기온은 24.64 ℃, 최고기온은 30.7 일조시수는 자료가 없어서 알 수 없었으며, 바람은 주로 남서풍계열, 평균 풍속은 2 m/s, 최고 풍속 및 풍향은 각각 3.2 m/s 및 200°이다.
2d). 전조사기간에 걸친 발생일수를 보면 규조류가 116건으로 63.4 %를, 편모조류가 67 건으로 36.6 %를 보이는데, 규조류의 발생일수가 약 1.75배 높게 나타난다. 대체로 규조류는 4~9월에 걸쳐서 발생하며, 편모조류는 5~10월에 걸쳐서 발생하는 것을 알 수 있다.
3b, c, d, e, f and g), 이 기간에 기온, 강수량 그리고 일조시수 모두가 '+' 값을 보이는 것을 잘 알 수 있다. 즉, 계절적 특성을 잘 나타내는 따뜻한 기온, 많은 강수량 그리고 높은 일조시수는 적조 발생과 밀접한 상관성을 가진다는 것을 의미한다. Table 2은 전조사기간에 적조가 빈번하게 발생한 7월, 8월 그리고 9월에 대한 기상인자들의 값 (기온 및 풍속은 월평규 강수량 및 일조시수는 월누적) 및 적조 발생의 월 총건수를 각각 나타낸다.
이 그림으로부터 유추할 수 있는 것은 8월의 해양 인자들은 5월의 해양 인자들에 비해서 적조가 발생할 수 있는 호조건을 유지하고 있다는 것을 잘 알 수 있다. 즉, 첫째는 계절적 변화에 의해서 수온은 전 해역에서 높고 (Fig. 6a), 둘째는 우기인 8웥의 강우량에 의해서 해수가 희석되어 염분이 전 해曲에 걸쳐서 떨어지고 (Fig. 6b), 셋째는 적조생물의 증식으로 Chl_a 농도가 전 해역에서 높고 (Fig. 6c), 넷째는 육상기원 유기 오염물질의 연안 유입에 따라 여수 및 고홍연안에서 부유물질의 농도는 증가하여 비타민류, 미량금속 (철, 망간), 특수유기물 등이 식물성플랑크톤의 증식을 촉진시키고 (Fig. 6d) 그리고 다섯째는 육상기원 유기 오염물질을 미생물이 분해하여 생성된 영양염류인 질산염과 인산염은 적조생물의 소모에 의하여 낮게 것나타나는 것 (Fig. 6e와 6f)을 알 수 있다. 따라서 기본적인 해양환경조건인 따뜻한 수온과 강수량에 의한 영양염류의 유입만 이루어진다면, 적조생물의 성장과 번식에 제한 인자로 작용하는 부유물질 (미량원소), 인산염 (영양염) 그리고 질산염(영양염)을 가지고 적조가 발생할 수 있는 최적지을 결정할 수 있다.
이와 같이 따뜻한 기온과 적정한 풍속을 유지하는 날은 적조생물이 흩어지는 것을 줄이고 적조 발생 횟수를 증가시킬 가능성이 높아진다. 한편 적조가 형성된 후의 해양환경학적 특징은 따뜻한 수온, 낮은 염분, 높은 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염의 분포를 보였다. 이때 식물성 플랑크톤의 성장 제한인자로 작용하는 부유물질, 인산염, 질산염의 공간분포도를 이용해서 적조 발생의 잠재력을 지닌 최적지를 결정하였는데, 최적지로서는 여수-돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부 해역, 나로도 해역, 고흥남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이였다.
참고문헌 (6)
Hahn, S. D., History of algal records in Korean coastal waters, In Harmful algal blooms in Korea and China(ed. Kim, H. G., S. G. Lee and C.K. Lee), NFRDI, Korea, pp. 34-43, 1998
Kim, H.G., Harmful algal blooms in Korean coastal water focused on three fish-killing dinoflagellates (ed. Kim, H. G., S. G. Lee and C. K. Lee), NFRDI, Korea. pp.1-20, 1998
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