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[국내논문] 인공위성 고도계 자료와 해색 위성 자료 기반의 동해 중규모 소용돌이 탐지 비교
Comparison of Mesoscale Eddy Detection from Satellite Altimeter Data and Ocean Color Data in the East Sea 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.24 no.2, 2019년, pp.282 - 297  

박지은 (서울대학교 과학교육과) ,  박경애 (서울대학교 지구과학교육과)

초록
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인공위성 자료를 활용한 중규모 소용돌이 탐지에는 해수면온도, 식물플랑크톤 클로로필-a 색소 농도, 해수면고도 등 다양한 해양 변수를 활용할 수 있다. 각 위성 해양 자료는 시 공간 해상도, 관측 방식 및 자료 처리 과정이 상이하기 때문에, 동일한 소용돌이에 대해서도 다른 탐지 결과를 유도할 수 있어, 인공위성 자료를 활용한 소용돌이 탐지에 대한 기초 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해색 위성 자료, 위성 고도계 해수면고도 자료, 적외선 해수면온도 자료를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하고 그 결과를 상호 비교하였다. 연속된 해색 위성 클로로필-a 농도 영상으로부터 최대 상호 상관 계수를 통하여 산출한 표층 해류장과, 위성 고도계의 해수면고도 영상 자료로부터 산출한 지형류를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하였다. 소용돌이 탐지 결과를 상호 비교하기 위하여 1) 해색 영상과 고도계 영상이 동시에 소용돌이를 탐지한 경우, 2) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 존재하나 고도계 자료는 탐지하지 못한 경우, 3) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 소용돌이가 존재하지 않으나 고도계 자료에서는 존재하는 경우 등 세 가지 사례를 선택하였다. 이와 같은 세 가지 사례를 통하여 동해 중규모 소용돌이 탐지 시 인공위성 고도계 자료의 문제점 제기와 더불어, 해색 위성 자료와 적외선 해수면온도 자료의 한계점을 제시하였다. 또한 해양 현상과 인공위성 관측 원리에 대한 깊이 있는 이해를 기반으로 소용돌이 탐지 및 관련 연구가 진행되어야 함을 강조하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Detection of mesoscale oceanic eddies using satellite data can utilize various ocean parameters such as sea surface temperature (SST), chlorophyll-a pigment concentration in phytoplankton, and sea level altimetry measurements. Observation methods vary for each satellite dataset, as it is obtained us...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 위성 변수에 따른 중규모 소용돌이 탐지 결과를 분석하기 위하여 정지궤도 해색 위성 클로로필-a 농도의 연속된 영상 자료로 그 주변의 해류장을 추정한 결과를 바탕으로 중규모 소용돌이를 탐지하고, 위성 해수면고도 이상 자료와 이로부터 구한 지형류 해류장을 활용하여 소용돌이를 탐지한 후, 두 위성 자료의 소용돌이 탐지 결과를 사례별로 비교하며, 위성 기반 소용돌이 탐지에서 나타나는 문제점과 탐지 오류의 원인을 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 해색 위성 영상과 위성 고도계 자료를 활용하여 동해 소용돌이를 탐지한 사례를 비교 분석하여 제시하였다. 연속된 위성 클로로필-a 농도 영상으로 부터 최대 상호 상관 계수를 통해 해류장을 산출한 후 해수면온도 영상의 2차원 공간 구배로 가장자리를 정의하여 소용돌이를 탐지하였고, 해수면고도 이상 영상과 이를 통해 산출한 지형류장에서 유선에 기반한 한 알고리즘으로 소용돌이를 탐지하였다.

가설 설정

  • 이러한 가정은 위성 고도계 해류장과 마찬가지로 클로로필-a 농도로 산출한 해류장이 실제의 해류를 정확하게 반영한다고 할 수 없다는 것을 의미한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
중규모 소용돌이를 탐지하기 위한 방법은 무엇인가? 중규모 소용돌이를 탐지하기 위한 방법으로는 위성 추적 표층 뜰개, 고정 부이, 수온염분수심기록계(Conductivity Temperature Depth profiler: CTD), thermosalinograph 등을 통해 획득한 실측 자료를 분석하는 방식이 있다(e.g.
중규모 소용돌이 탐지하기 위해 획득한 실측 자료의 한계는 무엇인가? , 1985; Schmitt and Olson, 1985). 하지만 이러한 실측 자료는 넓은 해역을 동시에 관측할 수 없는 단점을 가진다. 고해상도 수치 모델 결과도 소용돌이의 분석에 사용될 수 있다(e.
동해의 특징은 무엇인가? 동해는 좁은 해협을 통해 대양과 연결되는 반폐쇄성 해역으로 대양보다는 규모가 작지만 대양에서 나타나는 현상과 순환 양상이 유사하게 일어나 작은 대양(‘miniature ocean’)으로 불린다(Ichiye, 1984; Kim et al., 2001).
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