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NEMO 모델을 이용한 지역 폭풍해일예측시스템 개발 및 검증
Development and Verification of NEMO based Regional Storm Surge Forecasting System 원문보기

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.32 no.6, 2020년, pp.373 - 383  

라나리 (국립기상과학원 현업운영개발부 예측모델연구팀) ,  안병웅 (국립기상과학원 현업운영개발부 기후모델개발팀) ,  강기룡 (국립기상과학원 현업운영개발부 예측모델연구팀) ,  장필훈 (국립기상과학원 현업운영개발부 예측모델연구팀)

초록
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본 연구에서는 한반도 중심 해역을 포함하는 북서태평양 영역에서의 폭풍해일 예측을 위해 NEMO(Nucleus for European Modelling of the Ocean) 모형을 이용하여 지역규모의 폭풍해일 예측시스템을 구축하였다. 이 시스템은 조석과 해일 예측으로 구성되어 있으며보다 정확한 폭풍해일을 예측하기 위해 수심자료와 대기-해양 경계에서의 모수화(parameterization) 최적화 과정을 수행하였다. 이를 통해 2018년 8~10월과 태풍 솔릭 사례에 대하여 국립해양조사원 조위 관측자료를 이용한 통계 방법을 적용하여 검증을 수행하고, 이를 POM(Princeton Ocean Model) 기반의 예측모델 결과와 비교하였다. 수행결과 NEMO 기반의 폭풍해일 예측시스템이 POM 기반의 예측결과에 비해 평균오차와 RMSE가 각각 약 29%와 약 20% 감소한 것으로 나타났으며, 태풍 시기에도 NEMO 기반 예측결과에서 전반적으로 오차가 낮게 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study we established an operational storm-surge system for the northwestern pacific ocean, based on the NEMO (Nucleus for European Modeling of the Ocean). The system consists of the tide and the surge models. For more accurate storm surge prediction, it can be completed not only by applying ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • NEMO 기반으로 전환하면 NEMO 내에 존재하는 옵션들과 향후 릴리스를 위해 계획된 다양한 최신 옵션들을 폭풍해일 모델에 보다 쉽게 적용하여 연구개발에 활용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 NEMO(Madec, 2016) 수치모델을 기반으로 RTSM_POM과 동일한 영역으로 폭풍해일 모델을 구축하였으며, 폭풍해일예측시스템의 예측성을 높이기위해 조석과 해일에 영향을 미치는 조건을 고려하는 민감도 실험을 수행하였다. 또한 NEMO 기반의 예측모델 결과와 RTSM_POM 모델 예측 결과를 국립해양조사원에서 운영하는 우리나라 주변 해역의 주요 검조소 자료를 이용하여 함께 비교 분석하였다.
  • 본 연구에서는 NEMO 기반의 지역 폭풍해일 예측시스템을 개발하기 위해, 우리나라 주변해역을 포함하는 북서태평양 영역의 모델을 구축하여 민감도 실험을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 2018년 8월부터 10월까지 수치실험을 수행하여 예측성능을 검증하였다. 실험은 조석과 해일에 영향을 미치는 요소가 다르기 때문에 크게 두 가지로 나누어 진행하였다.
  • , 2016). 연구에서는 NEMO 기반의 지역 폭풍해일예측시스템 (RTSM_NEMO)을 개발하였다. 기반모델인 NEMO는 버전 3.

가설 설정

  • Comparison between RTSM_POM and RTSM_NEMO for 3 month mean. (a) Bias and (b) RMSE is mean stick graph of surge heights variation at 00, 24, 48, 72hours, (c) Bias and (d) RMSE is cumulative stick graph in each regional sea.
  • 따라서 천해에서 전달되는 바닥 마찰 효과를 고려하기 위해 Madec(2016)에서 설명한 비선형 모수화가 가장 적절하다고 판단하였다. 이 방법은 바닥 마찰로 인한 플럭스 f는 바닥 층에서의 속도 U에 비례한다고 가정한다.
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참고문헌 (16)

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