[논문]동중국해 저염분수의 확장이 수중 음파 전달에 미치는 영향

길범준

doi:10.7776/ask.2023.42.1.016

동중국해 저염분수의 확장이 수중 음파 전달에 미치는 영향
Effect of expanding low-salinity water in the East China Sea on underwater sound propagation 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.42 no.1, 2023년, pp.16 - 24

길범준 (대한민국 해군대학)

초록
AI-Helper

해수의 염분은 수중 음속 산출에 있어 영향을 적게 미치는 변수로 알려져 있다. 본 연구는 여름철 양쯔강(장강) 희석수가 동중국해로 확장하는 과정에서 양쯔강 하구 인근 해수의 저염분이 음속의 수직구조에 어떻게 영향을 미치는지를 파악하였다. 음속 산출에 활용된 염분을 관측치와 고정값으로 구분 후 각각의 음속을 비교한 결과, 양쯔강 희석수의 영향으로 염분약층이 수온약층보다 강하게 형성되는 경우 음속이 상이하게 나타났다. 또한, 음원을 수온약층의 중간 심도에 위치하여 음선경로를 추적한 결과 염분약층이 강한 경우 고정된 염분으로 계산된 음속에서는 확인되지 않는 수중음파통로가 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 여름철 저염분수에 의한 강한 염분약층이 형성된 조건에서 음속 산출 시 Expandable Bathy Thermograph(XBT)보다는 실제 염분이 고려된 관측기기인 Expendable Conductivity Temperature Depth(XCTD)와 Expendable Sound Velocimeter(XSV)의 활용이 중요함을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The salinity of sea water is known as a less influencing variable in the calculation of the sound speed of the sea water. This study investigated how the low salinity of sea water affects the vertical structure of the sound speed near the mouth of the Yangtze (Changjiang) River when the diluted fresh water extends toward the East China Sea in the summer. As a result of comparing two types of sound speeds considered measured and fixed salinity, sound speeds appeared distinguishable when the halocline formed steeper than the thermocline due to Yangtze-River Diluted Water (YRDW). In addition, unlikely with fixed salinity conditions, when measured salinity was considered, an underwater sound channel appeared in the middle of the thermocline of which the source depth is located. Accordingly, considering the salinity, this study suggests using Expendable Conductivity Temperature Depth (XCTD) and Expendable Sound Velocimeter (XSV) rather than Expandable Bathy Thermograph (XBT) when calculating sound speed because of the strong halocline due to YRDW in the summer.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. (Color available online) Histogram of Yangzgte River discharge for monthly climatology.^[6]
표 Table 1. Data used in the research.
그림 Fig. 2. (Color available online) Trajectories of KMA NIMS ARGO float (Float ID: 2901808), blue dots are the trajectories in April ~ July, 2022.
그림 Fig. 3. (Color available online) Horizontal distribution of monthly averaged SMAP SSS : a) April, b) May, c) June, d) July in 2022, red trajectories on each figure are the locations of 2901808 ARGO float during the observation of SMAP satellite.
그림 Fig. 4. (Color available online) Time series vertical structure of a) temperature, b) salinity for 2901808 ARGO float (see red trajectories in Fig. 2) in April ~ July 2022. The white blank represents the absence of the data.
그림 Fig. 5. (Color available online) Time series of the gradient of the thermocline (filled circle with green color) and the gradient of halocline (circle with purple color) as observed by 2901808 ARGO float on June 1 ~ 25, 2022.
그림 Fig. 6. (Color available online) Vertical profiles of temperature and salinity on a) June 1, b) June 6, c) June 8, d) June 11, e) June 15, f) June 23 in 2022 from 2901808 ARGO float.
그림 Fig. 7. (Color available online) Vertical profiles of sound speed of CXBT (green colored line with filled circle), C_CTD (purple colored line with circle).
표 Table 2. Gradient of thermocline and halocline with standard deviation of △(C_XBT-C_CTD).
그림 Fig. 8. Result of ray tracing for C_XBT in a) 1 June, b) 6 June, c) 8 June, d) 11 June, e) 15 June, and f) 23 June in 2022 from the 2901808 ARGO float, the source depth is the middle of the thermocline.
그림 Fig. 9. (Color available online) Result of ray tracing for C_CTD in a) 1 June, b) 6 June, c) 8 June, d) 11 June, e) 15 June, and f) 23 June in 2022 from the 2901808 ARGO float, the source depth is the middle of the thermocline, the blue-colored ray represents the acoustic propagation not presenting the bottom bounce.

참고문헌 (29)

R. J. Urick, Principle of Underwater Sound, 3rd ed.？(McGraw-hill, New York, 1983), Chapter 5.
Discovery of Sound in the Sea, https://dosits.org/tutorials/science/tutorial-speed/, (Last viewed September？14, 2022).
S. Lim, "Ana lysis of differences between the sonic？layer depth and the mixed layer depth in the East Sea"？(in Korean), JKICE, 19, 1259-1268 (2015).

원문보기 상세보기
Y. Ha, "Analysis of false alarm possibility using simulation of back-scattering signals from water masses"？(in Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 40, 99-108 (2021).
N. Kim, J. Lee, G. Cho, and S. Kim, "Korean climate？change assessment report 2020" Ministry of Environment, Seoul, 2020.
L. Ran, X.X. Lu, and S. Liu, " Dynamics of riverine？CO2 in the Yangtze River fluvialnetwork and their？implications for carbon evasion," Biogeosciences, 14,？2183-2198 (2017).

상세보기
R. C. Beardsley, R. Limeburner, H. Yu, and G. A.？Cannon, "Discharge of the Changjiang (Yangtze river)？into the East China sea," Cont. Shelf Res. 4, 57-76？(1985).

상세보기
H. J. Lie, C. H. Cho, J. H. Lee, and S. Lee, "Structure？and eastward extension of the Changjiang River？plume in the East China Sea," JGR Oceans. 108, 3077？(2003).
J. H. Moon, I. C. Pang, and J. H. Yoon, "Response of？the Changjiang diluted water around Jeju Island to？external forcings: A modeling study of 2002 and？2006," Cont. Shelf Res. 29, 1549-1564 (2009).

상세보기
H. Kim, J. Kim, and D. Paeng, "Analysis of surface？sound channel by low salinity water and its midfrequency acoustic characteristics in the East China？Sea and the Gulf of Guinea" (in Korean), J. Acoust.？Soc. Kr. 34, 1-11 (2015).

원문보기 상세보기
J. Kim, T. Bok., D. Paeng, I. Pang, and C. Lee, "Acoustic？channel formation and sound speed variation by？low-salinity water in the western sea of Jeju during？summer" (in Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 32, 1-13？(2013).

원문보기 상세보기
A. Fore, S. Yueh, W. Tang, and A. Hayashi, "SMAP？Salinity and Wind Speed Data User's Guide," JPL.,？2020.
Physical Oceaonography Distributed Active Archive？Center, https://podaac.jpl.nasa.gov/dataset/SMAP_JPL_L3_SSS_CAP_MONTHLY_V5, (Last September 14,？2022).
Soil Moisture Active Passive, https://smap.jpl.nasa.gov/,？(Last viewed September 14, 2022).
H. Lee, Y. S. Chang, T. H. Kim, J. H. Kim, Y. H.？Youn, J. W. Seo, and T. G. Seo, "Global ocean？observation with ARGO floats: Introduction to ARGO？program" (in Korean), Atmos. 14, 4-23 (2004).
K. H. Oh, Assessment of profiles and intermediate to？deep level circulation of the southern part of the East？Sea from Argo floats (Ph.D. thesis, Jeju National？University, 2005).
ARGO NIMS, http://argo.nims.go.kr/argo3/, (Last viewed？September 14, 2022).
B. J. Kil, "Improvement of the accuracy of XBT based？underwater sound speed using the unmanned maritime system and satellite remote sensing data in the？Yellow Sea" (in Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 38,？621-629 (2019).
B. J. Kil, "A result of prolonged monitoring under？water sound speed in the center of the Yellow Sea" (in？Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 40, 183-191 (2021).
M. B. Porter, "The BELLHOP manual and user's guide:？preliminary draft," Heat, Light, and Sound Research,？Inc., 2011.
R. Acharya, "Sono bouys," Indian J. Geo-Mar. Sci.？47, 1723-1726 (2018).
H. Medwin, "Speed of sound in water:a simple equation for realistic parameters," J. Acoust. Soc. Am. 58,？1318-1319 (1975).

상세보기
Ocean Data View, http://odv.awi.de, (Last viewed？September 14, 2022).
J. Hao, Y. Chen, F. Wang, and P. Lin, "Seasonal？thermocline in the China Seas and northwestern？Pacific Ocean," JGR Oceans. 117, C02022 (2012).
J. Kim, H. Kim, D.-G. Paeng, T.-H. Bok, and J. Lee,？"Low-salinity-induced surface sound channel in the？western sea of Jeju Island during summer," J. Acoust.？Soc. Am. 137, 1576-1585 (2015).

상세보기
R. K. Chow and D. G. Browning, "A study of secondary sound channels due to temperature inversions in the Northeast Pacific Ocean," J. Acoust. Soc. Am.？72, S57 (1982).
C. Alberola, C. Millot, U. Send, C. Mertens, and J. L.？Fuda, "Comparison of XCTD/CTD data," Deep-Sea？Res. I : Oceanogr. Res. Pap. 43, 859-876 (1996).

상세보기
D.-S. Tollefsen, "Recommendations for calculating？sound speed profiles from field data," Defence R&D？Canada-Atlantic., Tech. Memorandum Rep., 2013.
A. J. Lucas, R. Pinkel, and M. Alford, "Ocean wave？energy for long endurance, broad bandwidth ocean？monitoring," Oceanogr. 30, 126-127 (2017).

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증