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수직 혼합 모수화 기법과 탁도에 따른 황해 수온 민감도 실험
Sensitivity of Simulated Water Temperature to Vertical Mixing Scheme and Water Turbidity in the Yellow Sea 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.18 no.3, 2013년, pp.111 - 121  

곽명택 (서울대학교 지구환경과학부) ,  서광호 (서울대학교 지구환경과학부) ,  최병주 (군산대학교 해양학과) ,  김창신 (서울대학교 지구환경과학부) ,  조양기 (서울대학교 지구환경과학부)

초록
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지역규모의 정확한 일기예보와 해양생태계 변화 이해에 있어서 수온 예측은 매우 중요하다. 황해는 조류가 매우 빠르고 탁도가 높다. 이러한 해역에서는 수치 모델의 수직 혼합 기법 및 해수의 탁도에 따른 수형(water type)이 수온 구조 결정에 많은 영향을 미친다. 수직 혼합 기법 변화와 탁도의 변화에 따른 황해 수온 모사의 민감도를 알아보기 위해 3차원 해양 순환 모델인 Regional Ocean Modeling System (ROMS)을 사용하여 수치 실험을 수행하였다. 수직 혼합 기법은 해양 순환 모델에서 많이 사용되는 Mellor-Yamada level 2.5 closure(M-Y)와 K-Profile parameterization (KPP)을 사용하고, 탁도는 Jerlov의 분류에 따른 수형 1, 3, 5를 사용하여 수치 실험을 수행하고 그 결과를 국립수산과학원에서 제공하는 정선 해양 관측 자료와 비교, 분석하였다. M-Y 기법은 수직적 혼합을 상대적으로 강하게 모의하였으며 그 결과로 저층수온이 높게 형성되었다. 높은 저층 수온은 탁도를 높게 설정하면 완화되지만 표층 수온이 높아지는 단점이 있다. KPP 기법은 M-Y 기법보다는 수직 혼합을 약하게 모의하고 이 약한 수직 혼합 때문에 황해 연안을 따라 형성되는 조석전선을 잘 재현하지 못하였으나, 저층 수온은 관측 수온에 더 가깝게 재현하였다. 결과적으로 황해 3차원 해양순환 모델실험에서 M-Y 기법은 수직 혼합이 잘 되어 표층과 저층의 수온 차이가 작게 나타나고, KPP 기법은 이와 반대로 모의하였다. 탁도의 영향을 표현하는 Jerlov 수형은 높을수록 일사량이 낮은 수심까지만 투과되어 성층을 잘 표현하였고, 낮을수록 깊은 수심까지 일사량이 투과되어 표층과 저층의 수온차를 작게 모의하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Accurate prediction of sea water temperature has been emphasized to make precise local weather forecast and to understand change of ecosystem. The Yellow Sea, which has turbid water and strong tidal current, is an unique shallow marginal sea. It is essential to include the effects of the turbidity a...

주제어

#Yellow Sea   #ROMS   #Mellor and Yamada Level 2   #5 closure scheme   #K-Profile Parameterization scheme   #turbidity   #Temperature  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
황해의 탁도가 매우 높은 이유는 무엇인가? 황해는 양자강과 황하 등에서 유입된 많은 부유퇴적물 때문에 탁도가 매우 높다. 양자강 입구의 경우 부유 퇴적물의 농도가 가장 낮은 4월 말에 10 gm-3 이하이고, 1월 초부터 4월 중순까지 60 gm-3 이상으로 가장 높다(Ahn, 2004).
ROMS는 수평 격자 체계로 무엇을 사용하는가? 수평 격자 체계는 격자 중심에 밀도, 수심, 수온을, 격자의 좌우에 u, 상하에 v를 주어 계산의 안정성과 효율성을 높인 Arakawa-C의 격자체계를 사용한다(Arakawa and Lamb, 1997). 수직 격자는 s좌표계(streched terrain-following coordinate)를 사용하여 지형조건을 잘 표현할 수 있다.
s-좌표계의 특징은 무엇인가? 수직 격자는 s좌표계(streched terrain-following coordinate)를 사용하여 지형조건을 잘 표현할 수 있다. s-좌표계는 z-좌표계의 행성 경계층 구현의 장점과 σ-좌표계의 바닥 경계층 구현의 장점을 취한 좌표계이다. 수직적으로 원하는 수심의 해상도를 높여 수온약층이나 바닥 경계층 등 원하는 수심의 해상도를 높게 하여 표층이나 저층에서의 변동성을 살펴보기 쉽고, 지형에 민감하게 반응하는 압력구배항의 계산 오차가 작도록 개발되었다(Song and Wright, 1998, Shchepetkin and McWilliams, 2000).
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