[논문]동해중층수의 일반적인 분포 특성

신창웅; 변상경; 김철수; 이재학; 김봉채; 황상철; 승영호; 신홍렬

doi:10.4217/opr.2007.29.1.033

동해중층수의 일반적인 분포 특성
General Characteristics of the East Sea Intermediate Water 원문보기

Ocean and polar research, v.29 no.1, 2007년, pp.33 - 42

신창웅 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 변상경 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 김철수 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 이재학 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 김봉채 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 황상철 (한국해양연구원 해양환경연구본부) , 승영호 (인하대학교 자연과학대학 해양과학과) , 신홍렬 (공주대학교 자연과학대학 대기과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

To obtain the overall distribution patterns and characteristics of the East Sea Intermediate Water (ESIW), the historical data obtained by the Japan Maizuru Marine Observatory (MMO) and the Korea Ocean Research and Development Institute (KORDI) were analyzed. To obtain water characteristics of the ESIW on isopycnal surfaces, temperature, salinity and dissolved oxygen were interpolated at every 0.01 interval of potential density. And then the interpolated values were averaged at the same potential density. This potential density average method preserved the salinity minimum layer more clearly compared to the depth average method. The potential density(${\sigma}_{\theta}$) range of the ESIW was $26.9{\sim}27.3$. The representative potential density of the ESIW was found to be 27.2, because the characteristics of the ESIW was clear at this density. From the horizontal distributions of physical properties on the isopycnal surface of $27.2{\sigma}_{\theta}$ it is suggested that the low salinity ESIW circulates anticlockwise over the whole basin with the high salinity intermediate water. The low salinity intermediate water extended from the northwestern part to the east along the sub-polar front and to the Ulleung Basin along the east coast of Korea.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

2) 분석을 통하여 저염의 중층수는 일본분지 서쪽에서 동쪽으로 흐르고, 고염의 중층수는 일본분지 동쪽에서 서쪽으로 퍼져 나가며 저염의 중층수와 함께 시계반대방향의 순환을 한다고 보고하였다. 본 연구는 관측 자료를 이용하여 동해 전체적으로 동해 중증수의 평균적인 특성과 분포를 기술하고자 하였다. 일반적으로 유체는 주로 등밀도면을 따라 이류와 확산하지만 실제 해양에서는 해수의 압축성 때문에 포텐셜 밀도면 보다는 중립면을 따라 흐른다(McDougall 1987).
나타나는 것을 보였다. 염분감소에 따른 겉보기 산소 활용 및 제영양염들의 감소 경향을 동해중층수의 특징으로 규정할 수 있으며, 이러한 화학성분들이 동해 해수의 새로운 추적자로서 활용 가능성을 제시하였다.

가설 설정

Dotted thin and thick lines indicate temperature and salinity of observation 2, respectively. Thermocline and salinity maximum depths differed from each other, (b) Averaged potential temperature and salinity referred to an axis of potential density. Solid lines indicate temperature and salinity averaged by using the potential density average method.

제안 방법

안정도가 음의 값을 갖는 정점이 많아서, 수심 0 m에서 50 m 사이와 그보다 깊은 수심의 자료를 구별하여 한계 안정도 값을 적용하였다. 과거 채수기를 이용하여 관측한 자료는 표층에서, 특히 겨울에 관측에 러가 많기 때문에 E 값이 -lOOO×lO-8/m보다 더 큰 자료만 주변의 다른 자료와 비교하여 수정하였다. 수심 50 이보다 깊은 자료는 수정을 적게 하기 위해 E 값이 -200× 10-8/m보다 더 큰 자료에 대해서 보간하였다.
동해 중층수의 밀도범위를 알아보기 위해 포텐셜 밀도축으로 재배열하여 평균한 자료를 위도 2º간격으로 동서 단면, 경도 2º간격으로 남북단면의 염분분포를 나타내었다(Fig. 5, 6). 여기서는 염분최소층을 염분 34.
등 밀도 면의 해수특성분포를 나타내기 위해 모든 자료를 먼저 포텐셜 밀도를 기준으로 보간한 다음 수온, 염분, 용존산소를 평균하였다. 이 방법은 수심을 기준으로 평균하는 방법보다 염분최소층을 잘 보존하였다.
01 간격으로 수온 및 염분 등을 선형적으로 보간하여 밀도를 기준으로 자료를 정리하였다. 등밀도면의 해수특성분포를 파악하기 위해 위도 1º×경도 1° 격자 안의 자료를 위도 및 경도 각 0.5°씩 이동하면서 평균하였다. 이 방법은 0.
이것은 일정한 간격의 밀도를 기준으로 수온 및 염분을 보간할 때 선형적으로 계산하지만 실제로 밀도는 수온 및 염분과 선형적인 관계가 아니며, 계산된 수온과 염분을 소수점 3자리로 제한하여 발생한 에 러(round-off error)가 포함되었기 때문이다. 본 연구에서는 염분 최소층의 피크가 보존되도록 먼저 포텐셜 밀도를 계산하고, 밀도 0.01 간격으로 수온 및 염분 등을 선형적으로 보간하여 밀도를 기준으로 자료를 정리하였다. 등밀도면의 해수특성분포를 파악하기 위해 위도 1º×경도 1° 격자 안의 자료를 위도 및 경도 각 0.
두 번째로는 안정도#를 계산하여자료의 질을 검사하였다. 안정도가 음의 값을 갖는 정점이 많아서, 수심 0 m에서 50 m 사이와 그보다 깊은 수심의 자료를 구별하여 한계 안정도 값을 적용하였다. 과거 채수기를 이용하여 관측한 자료는 표층에서, 특히 겨울에 관측에 러가 많기 때문에 E 값이 -lOOO×lO-8/m보다 더 큰 자료만 주변의 다른 자료와 비교하여 수정하였다.
수심 기준 평균방법은 임의의 격자 안의 관측자료들에 대하여 수온, 염분 및 수심을 이용하여 포텐셜 밀도를 계산한 다음, 같은 수심에 대하여 수온, 염분 및 용존산소를 평균하여 하나의 수직적인 평균자료를 얻는다. 이 수심을 기준으로 정렬된 평균자료를 밀도기준으로 바꾸기 위해 평균된 수온, 염분, 용존산소 및 수심을 포텐셜 밀도 0.01 간격으로 보간하는 방법을 수심기준 평균법이라고 하였다. 밀도 기준 평균방법은 임의의 격자 안의 자료들을 수심 기준평균 방법과 같이 먼저 포텐셜 밀도를 계산한 다음, 밀도 기준 수직 자료들 얻기 위해 수심, 수온, 염분 및 용존산소를 포텐셜 밀도 0.
일본기 상청 마이주루해 양기 상대 (Maizuru Marine Observatory)^ 자료와 한국해양연구원의 해수특성 자료를 합하여 동해중층수의 일반적인 분포특성을 연구하였다. 등 밀도 면의 해수특성분포를 나타내기 위해 모든 자료를 먼저 포텐셜 밀도를 기준으로 보간한 다음 수온, 염분, 용존산소를 평균하였다.
일본기상청 자료와 한국해양연구원 자료의 수온 염분 관계를 각각 그려서 비교하였다(Fig. 2). 동해고유수에 해당하는 수온 1℃ 이하에서 한국해양연구원 자료는 염분이 34.
자료의 질을 검정하기 위해 먼저 수온 염분관계를 그려서 동해의 평균 해황과 현저하게 다른 자료는 제거 또는내삽하였다. 두 번째로는 안정도#를 계산하여자료의 질을 검사하였다.
포텐셜 밀도(σθ)를 기준으로 정렬된 평균 자료를 만들기 위해 두 가지 평균 방법에 대하여 검토하였다. 첫째는 수심 기준 평균방법과 둘째는 밀도기준 평균방법이다.

대상 데이터

한국연안에는 여름에 북한 한류 계수가 나타나므로(김과 김 1983) 동해중중수의 전체적인 순환을 보기 위해서는 한국연안의 자료가 필요하여 한국해양연구원에서 1990년부터 1993년까지 동해남서부해 역 에서 CTD를 이용하여 관측한 자료를 합하여 연구하였다. CTD 자료는 수심에 대하여 연속적으로 있지만 일본기상청 자료와 같은 표준수심에 대한 자료만 선택하였다. 다만 용존산소는 한국해양연구원의 자료에는 없으므로 일본기상청 자료만 이용하였다.
CTD 자료는 수심에 대하여 연속적으로 있지만 일본기상청 자료와 같은 표준수심에 대한 자료만 선택하였다. 다만 용존산소는 한국해양연구원의 자료에는 없으므로 일본기상청 자료만 이용하였다.
01 이상의 자료를 선택해야 한다. 여기서는 여러가지 자료 중 1964년 이후의 일본기상청 마이주루해양기상대 (Maizuru Marine Observatory, MM0)의 자료를 선택하였다.

이론/모형

Thermocline and salinity maximum depths differed from each other, (b) Averaged potential temperature and salinity referred to an axis of potential density. Solid lines indicate temperature and salinity averaged by using the potential density average method. Dotted lines indicate profiles averaged by using the depth average method, (c) Magnified figure for the salinity minimum boxed area in the figure (b).

성능/효과

고염의 중증수가 나타나는 해역은 울룽분지보다 용존산소가 높게 나타났다. 겉보기 산소활용 값은 저염의 동해중층수의 기원해역으로 추정되는 동해 북서쪽 해역과 일본 분지에서 가장 낮고(0.4~0.6 ㎖/ℓ) 극전선에서 증가하여 울릉분지에서는 1.6~1.8 mZ/Z, 고염분의 중증수가 나타나는 해역에서 1.0~1.2㎖/ℓ로 나타났다. 따라서 고염분의 중층수 기원해역이 저염분의 중층수 기원해역과 다르다는 것을 의미한다.
관측1에서 최대 염분이 나타나는 수심 50 이에서 관측1 과 관측2의 포텐셜 밀도(σθ) 차이는 0.532이지만, 관측 1의 수심 50 m의 밀도와 관측2에서 최대염분이 나타나는 수심 75 m의 밀도 차이는 0.085로 서로 비슷한 밀도에서 염분이 최대가 됨을 알 수 있다. 마찬가지로 최소염분이 나타나는 수심 간의 포텐셜 밀도(σθ) 차이도 0.
143으로 비슷한 밀도에서 최소가 나타난다. 따라서 먼저 포텐셜 밀도를 기준으로 수온과 염분을 보간한 다음, 같은 밀도의 수온과 염분끼리 평균하는 두 번째 방법인 밀도기준 평균법이 염분 최대 및 최소층의 피크가 더 잘 보존된다(Fig. 3(b), (c) 의 굵은 실선).
2002). 본 연구 결과에서도 포텐셜 밀도 27.2 면의 깊이, 온위 및 염분분보로 볼 때 동해중중수는 염분이 낮은 동해 북서쪽에서 극전선을 따라 동쪽으로 향하여 흐르고 일부는 남서쪽의 한국연안을 따라 남쪽으로 유입되어 울룽분지에 이르는 것으로 보인다. 이러한 결과는 1993년 8월과 1994년 7월의 관측 자료에서도 유사하게 나타났다(Kim and Kim 1999).
3(b)의 염분최소층을 표시한 영역을 확대하여 나타낸 것이다. 염분이 최소로 나타난 수심 (200 m 와 400 m)이 다르므로 염분최소층의 최소 염분이 포텐셜 밀도를 기준으로 평균한 염분(굵은 실선)보다 수심을 기준으로 평균한 염분(굵은 점선)이 증가되었다.
3 범위에 존재한다. 이상의 결과를 요약하면 극전선 이남의 동해 중층수의 특징인 염분최소층의 염분과 밀도는 북쪽과 서쪽으로 갈수록 낮고 동쪽과 남쪽으로 갈수록 높아졌다. 염분 최소 층의 밀도 범위는 극전선 이남에서 26.
065 psu 이하로 정의하였다. 이상의 연구 결과로 볼 때 과거 자료를 이용하여 동해 중층수의 순환에 대한 연구를 하기 위해서는 염분의 정확도가 0.01 psu보다높고 분해능도 0.01 이상의 자료를 선택해야 한다. 여기서는 여러가지 자료 중 1964년 이후의 일본기상청 마이주루해양기상대 (Maizuru Marine Observatory, MM0)의 자료를 선택하였다.
01 간격으로 보간한 수온(가는 점선)과 염분(굵은 점선) 을 나타낸다. 최대 염분이 나타나는 수심 (50 m와 75 m) 이서로 다르기 때문에 수심을 기준으로 평균한 염분(굵은 점선)은 피크가 상쇄되어 염분최대층의 염분이 감소되어나타났으나 포텐셜 밀도기준으로 평균한 염분(굵은 실선) 은 염분 피크가 더 잘 나타났다.
또한 두만강 남쪽에서 극전선 남쪽의 주축과 연결되는 통로도 나타났다. 포텐셜 밀도 27.2의 해수 특성분포를 통한 이상의 결과는 동해중증수가 동해 전체적으로 시계 반대 방향의 순환을 하는 것을 암시하며 기존의 관즉 및 수치실험 결과와 일치하였다.

후속연구

경향이 무시되었다. 따라서 앞으로 동해중증수의 계절 변화와 장기변동에 대하여 연구해야할 필요가 있다.
본 연구는 계절에 관계없이 전체를 평균하였으므로 관측자료가 많은 여름철의 특성이 더 강하게 반영되었을 것으로 추측되며 계절변화와 경년변화 그리고 기후변화에 대한 경향이 무시되었다. 따라서 앞으로 동해중증수의 계절 변화와 장기변동에 대하여 연구해야할 필요가 있다.

참고문헌 (20)

김경렬, 이태식, 김구, 정종률. 1991. 울릉분지 해역 동해 중층수의 화학적 특성. 한국해양학회지, 26, 278-290
김철호, 김구. 1983. 한국 동해안에 출현하는 냉수괴의 특성과 기원. 한국해양학회지, 18, 73-83
Cho, Y.-K. and K. Kim. 1995. Two modes of the salinityminimum layer water in the Ulleung Basin. La Mer., 32, 271-278
Hidaka, K. 1966. Japan sea. p. 417-424. In: The Encyclopedia of Oceanography. ed. by R.W. Fairbridge. Van Nostrand Reinhold, New York
Kajiura, K., M. Tsuchiya, and K. Hidaka. 1958. The analysis of oceanographical condition in the Japan Sea. Rep. Dev. Fish. Resour. Tsushima Warm Current, 1, 158-170. (in Japanese)
Kim, C.H., H.-J. Lie, and K.-S. Chu. 1991. On the intermediate water in the southwestern East Sea (Sea of Japan). p. 129-141. In: Oceanography of Asian marginal seas, ed. by Takano K., Elsevier, Amsterdam
Kim, C.-H. and J.-H. Yoon. 1999. A numerical modeling of the upper and intermediate layer circulation in the East Sea. J. Oceanogr., 55, 327-345
Kim, K. and J.Y. Chung. 1984. On the salinity-minimum and dissolved oxygen-maximum layer in the East Sea (Sea of Japan). p. 55-65. In: Ocean hydrodynamics of the Japan and East China Seas. ed. by T. Ichiye. Elsevier, Amsterdam
Kim, K.J. and Y.H. Seung. 1999. Formation and movement of the ESIW as modeled by MICOM. J. Oceanogr., 55, 369-382
Kim, Y.-G. and K. Kim. 1999. Intermediate Water in the East/Japan Sea. J. Oceanogr., 55, 123-132
McDougall, T.J. 1987. Neutral surfaces. J. Phys. Oceanogr., 17, 1950-1964

상세보기
Min, H.S., K. Kim, and Y.G. Park. 2001. On the variation of the East Sea Intermediate Water. p. 269272. In: Proceedings of the 11th PAMS/JECSS symposium, Cheju, Korea, 11- 13 April
Moriyasu, S. 1972. The Tsushima Current. p. 353-369. In: Kuroshio, Its Physical Aspects. ed. by H. Stommel and K. Yoshida. Univ. Tokyo Press, Tokyo
Pytkowicz, R.M. 1971. On the apparent oxygen utilization and the preformed phosphate in the oceans. Limnol. Oceanogr., 16, 39-42

상세보기
Senjyu, T. 1999. The Japan Sea Intermediate Water; its characteristics and circulation. J. Oceanogr., 55, 111-122
Seung, Y.H. 1997. Application of the ventilation theory to the East Sea. J. Kor. Soc. Oceanogr., 32, 8-16

원문보기 상세보기
Shin, C.-W., S.-K. Byun, C. Kim, and Y.H. Seung. 1998. Southward intrusion of the East Sea Intermediate Water into the Ulleung Basin: observations in 1992 and 1993. J. Kor. Soc. Oceanogr., 33, 146-156

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Talley, L.D., P. Tishchenko, V. Luchin, A. Nedashkovskiy, S. Sagalaev, D.-J. Kang, M. Warner, and D.-H. Min. 2004. Atlas of Japan (East) Sea hydrographic properties in summer, 1999. Prog. Oceanogr., 61, 277-348

상세보기
Yoon, J.-H. and H. Kawamura. 2002. The formation and circulation of the intermediate water in the Japan Sea. J. Oceanogr., 58, 197-211
Yoshikawa, Y., T. Awaji, and K. Akitomo. 1999. Formation and process of intermediate water in the Japan Sea. J. Phys. Oceanogr., 29, 1701-1722

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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