보고서 정보
주관연구기관 |
기상연구소 Meteorological Research Institute |
연구책임자 |
윤용훈
|
참여연구자 |
서장원
,
이덕기
,
김현미
,
이호만
,
류용규
,
장유순
,
서태건
,
이경아
,
김지호
,
김태희
,
현유경
,
노영재
,
안중배
,
김구
,
박경애
,
조양기
|
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2004-12 |
주관부처 |
기상청 |
사업 관리 기관 |
한국과학기술정보연구원 Korea Institute of Science and Technology Information |
등록번호 |
TRKO200500066111 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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초록
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3차년도(2004년) 전지구 해양변화 감시시스템 구축(ARGO) 사업에서는 ARGO 플로트 15기 투하를 통한 전구 규모의 해양 감시망 확충 및 향후_ARGO 자료 활용 및 운영 해양모델 개발을 위한 해양대순환 모델 연구가 실시되었다. 태풍에 의한 해양반응 분석 및 ARGO 자료 공간 격자화 기술 개발 등 ARGO 자료활용 기반 연구 및 한반도 주변 해역 SST 자료동화 기법 개발, 전구 해수온 및 염분 자료동화 기법 개발 등이 포함된 ARGO 자료 활용 연구 또한 세부 목표 중의 하나로 진행 되었다. 본 연구결과는 전 지구 규모의
3차년도(2004년) 전지구 해양변화 감시시스템 구축(ARGO) 사업에서는 ARGO 플로트 15기 투하를 통한 전구 규모의 해양 감시망 확충 및 향후_ARGO 자료 활용 및 운영 해양모델 개발을 위한 해양대순환 모델 연구가 실시되었다. 태풍에 의한 해양반응 분석 및 ARGO 자료 공간 격자화 기술 개발 등 ARGO 자료활용 기반 연구 및 한반도 주변 해역 SST 자료동화 기법 개발, 전구 해수온 및 염분 자료동화 기법 개발 등이 포함된 ARGO 자료 활용 연구 또한 세부 목표 중의 하나로 진행 되었다. 본 연구결과는 전 지구 규모의 실시간 해양감시체계 구축과 해양 자료의 관리 및 활용 체계 구축이라는 최종 목표 달성의 기반 연구에 기며할 것이며, 세부내용은 아래와 같이 정리할 수 있다.1. 전구 규모의 해양 감시망 확충미국 WEBB산의 APEXSBE 41CP 15대의 ARGO 플로트를 구매하여 기상청 해양관측선인 기상 2000호 및 호주 행 한진해운 상선(리차드베이호)을 이용하여 동해중부해역에 5기, 북서태평양에 10기를 투하하였다. 동해에 투하된 ARGO 플로트는 800 dbar에서 수중 표류하여 7일 주기로 관측을 수행하며, 북태평양은 2000 dbar에서 10일 주기의 관측 자료를 생산한다. 또한 북태평양 투하시는 VOS 용 장치와 플로트 보호기를 사용하여 안정적인 투하를 유도하였다. 투하지점은 현지의 ARGO 플로트 위치, 수심 및 국제약속 등을 고려하여 선정되었으며, 모두 성공적인 투하를 마쳤다.2. 해양대순환 모델 연구ARGO 자료 활용 및 해양대순환 모델 기반 체계 구축을 위하여 현재 기상연구소 해양기상지진연구실 주전산기인 DecAlpha DS20, DS40에 GFDL (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory)에서 개발한 해양대순환 모델인 MOM3 (Modular Ocean Model version 3.1) 모델을 포팅 완료하였다. 모형의 해상도는 계산의 효율성을 위해 남북방향으로 1° 에서 4° 로 변하는 가변격자체계를 새롭게 도입하였다. 연직으로는 고도 좌표계를 사용하며, 층 간격은 모두 29층으로 300m 이내의 12층(20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 161, 186, 218, 257, 300m)의 조밀한 연직 구조로 세팅 되었다.3. ARGO 자료 활용 연구31. Argo 자료 처리 및 활용 기반 연구기상연구소에서 동해 서부 해역과 북태평양 서부 해역에 투하한 ARGO float 자료를 각 해역에 적합한 방법을 개발하여 Quality Control (QC)을 수행하여, 동해의 경우 603개의 프로파일을 북태평양의 경우에는 813개의 프로파일을 얻을 수 있었으며 실시간 자료동화를 위한 기초자료를 생산하여 모두 기상연구소 FTP 서버에 업로드하였다. 이렇게 QC과정을 통해 얻어진 자료를 활용하여 태풍 시기에 해양 혼합층에서 일어나는 반응에 대해 연구를 수행하였다. 태풍에 의한 해양 혼합층에서의 반응 결과는 수십일간 지속되는 것으로 알려져 있기 때문에 10일 간격으로 관측하는 ARGO 플로트 자료를 활용하여 태풍이 지나가기 전과 후의 수온/염분 자료 차이를 분석함으로써 해양 환경이 어떻게 변화하는지 분석이 가능하다.32. 한반도 주변 해역 SST 자료동화 기법 개발3차년도의 연구 성과는 크게 두 가지로 대별할 수 있다. 첫째, 동해 해수 모델링에 필요한 초기 조건을 위한 자료를 생성하는 것으로 최근 10년의 SSH장을 1993년부터 2003년까지 매일 격자 0.1도 간격으로 OI Mapping 방법에 의해 생성하였으며 둘째, 이러한 생성된 자료를 동해 해수순환 모델에 자료동화를 통하여 수치 모델링을 수행하였으며, 그 결과의 분석이 진행되었다. 동해 전역의 순환양상의 계절 및 영년변동을 이해하는데 도움이 되었으며, 특히 동해남부 해역의 해황 및 해류의 변동 특성을 파악하는데 중요한 자료로 활용될 것이다.33. 한반도 주변 해역의 중규모 해양 3차원 순환모델 구축한반도 주변해역을 포함한 종관규모 해양 3차원 순환. 모형의 해상도는 0.25도 by 0.25도로 일정한 값을 가지며, 연직으로는 20개의 시그마 좌표계를 사용하였다. 초기조건과 개방경계역에 World Ocean Atlas 2001 (WOA2001)의 수온, 염분 자료를 사용하였고, 대기경계조건으로 Comprehensive OceanAtmosphere Data Set (COADS05)의 값을 이용하며 Bulk parameterization을 적용하였다 한반도 주변의 염분분포에 큰 영향을 미치는 양자강과 황하강의 월평균 유량을 모델에 고려하였다.34. 전구 해수온 및 염분 변분 동화를 위한 알고리즘 개발본 연구에서는 해수온 및 염분 자료 동화 시스템을 구성하고 전구 해양 관측 자료를 이용하여 자료동화를 함으로써 해양의 3차원적인 구조를 분석하고 해앙대순환 모형을 위한 초기장을 생산하였다. 특히 전세계 해양에서 관측되는 다양한 해양 관측 자료 중에서 특히 해면 아래의 아표층(subsurface)및 심층에 대하여 보다 새로운 형태의 해양 정보를 제공해주는 ARGO 자료를 이용하여 해양의 공간적인 구조를 동화ㆍ분석하였다. 동화를 위한 배경자료로써 해양 모형의 재현 실험 결과인 수온장과 염분장을 사용하였고, 여기에 ARGO 자료를 비롯한 TAD array, XBT 등의 관측 자료를 이용하여 해양대순환 모형의 각 연직층의 수평적 분포에 대해 변분법으로 자료 동화하여 분석장을 생산하였다.본 연구에서는 동화에 따른 impact를 살펴보는 관점에서 2002년 12월에 대한 자료 동화창(assimilation timewindow)으로 자료동화를 실시하여 자료동화를 하지 않은 결과와 비교하였다.
Abstract
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As the third year, 2004, we focused our researches on the expansion of ocean observing system by the deployment of ARGO floats on the global scale and the general ocean circulation model for the extensive application of ARGO data and development of operational oceanic circulation model. We also carr
As the third year, 2004, we focused our researches on the expansion of ocean observing system by the deployment of ARGO floats on the global scale and the general ocean circulation model for the extensive application of ARGO data and development of operational oceanic circulation model. We also carried on the ARGO data processing and application research including the analysis of oceanic response during the Typhoon events and spatial mapping technic. Development of ocean data assimilation algorithm around the Korean Marginal Seas and global ocean have been studied. All studies are carried out based on the clear two terminal goals such as the construction of real time ocean observation system and ocean data management for data application. METRIARGO program can be summarized as follows 1. Expanding of ocean observing system on the global scale. Purchasing 15 APEXSBE floats manufactured by Webb Research Corporation in U.S.A. METRI has launched 5 floats in the East Sea using Gisang2000, a research vessel of Busan regional meteorological office, and 10 floats in the northwestern Pacific using RICHARDBAY, a commercial ship (VOS) belonging to Hanjin shipping company. They were programmed on 7 days of a cycle and 800 dbar of a parking depth and 10 days and 2000 dbar in the East Sea and the western Pacific, respectively. It was taken into consideration that ocean topography, status of float positions, and international promise for implement on deployment for the new floats. We used the safeguard cylinder and release load line designed by WRC during deployment at the commercial ship. Until now, all of the floats are successfully operating in the ocean., We also upgraded realtime ARGO data distribution system based on the mirroring the ftp site of GDAC (Global Data Assembly Center). It provides real time information about the deployed floats by METRI, spatial and temporal, distribution of global ARGO floats by region and time, profile TS data, and TS diagram.
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