초록 ▼

III. 연구의 내용 및 범위
1. 원격탐사를 통한 극지환경 변화연구
가. Sea ice 변동 파악
- AMSR-E 해빙원격탐사자료 분석
- 2002-2010년 시공간 분포 파악
나. 중력장 변화를 통한 빙권 변동 파악
- GRACE 중력 위성 자료 분석
- 북극 물 수지 변화 파악
다. 해색을 이용한 식물플랑크톤 변동 파악
- MODIS 해색원격탐사자료 분석
- 북극해 식물플랑크톤의 시공간 특성 파악
라. 해색광학특성 파악
- 다산기지 주변 현장 관측 수행
2.

III. 연구의 내용 및 범위
1. 원격탐사를 통한 극지환경 변화연구
가. Sea ice 변동 파악
- AMSR-E 해빙원격탐사자료 분석
- 2002-2010년 시공간 분포 파악
나. 중력장 변화를 통한 빙권 변동 파악
- GRACE 중력 위성 자료 분석
- 북극 물 수지 변화 파악
다. 해색을 이용한 식물플랑크톤 변동 파악
- MODIS 해색원격탐사자료 분석
- 북극해 식물플랑크톤의 시공간 특성 파악
라. 해색광학특성 파악
- 다산기지 주변 현장 관측 수행
2. 극지에서 DMS의 빙권-생물권-대기권간의 상호작용 연구
가. 계절별 입자의 흡습성 현장 실험
- 다산기지가 위치한 Ny-Alesund의 제플린 관측소에서 단일 크기 입자의 구름 응결핵 수농도 (cloud Condensation Nuclei, CCN) 활성화 정도 특별 관측
- 스웨덴 스톡홀름 대학팀과 공동으로 Differential Mobility Analyser와 CCN 계수기를 연결하여 실험 수행
나. 북극에서 해양/대기 DMS 측정
- 대기중 DMS 농도 연속 관측 시스템 장착 및 최적화
- 북극에서의 계절별 대기 DMS 연속 측정 및 대기 DMS 발생량과 구름 형성의 상호작용 규명
- ice coverage 및 algal bloom에 따른 DMS 계절별 농도변화 비교를 통한 발생원에 따른 대기 DMS와의 상관관계 규명
- 식물플랑크톤 분포 위성자료를 통한 DMS 분포 정량 및 위성자료 이용 결과와 실측치 간의 관계식 도출
- DMS 발생의 주요 원인 종인 dinoflagellate 영양 습성에 따른 DMSP quota 및 DMS 발생 변화 관련 랩 배양 실험

Abstract ▼

1. Satellite Observation in Arctic
Arctic sea-ice variations have been explained by the effects of warm sea
water from the Pacific and Atlantic oceans and/or atmospheric circulations. However, the Arctic ocean is unique because the ocean is surrounded by pan-arctic drainage area, and its fresh

1. Satellite Observation in Arctic
Arctic sea-ice variations have been explained by the effects of warm sea
water from the Pacific and Atlantic oceans and/or atmospheric circulations. However, the Arctic ocean is unique because the ocean is surrounded by pan-arctic drainage area, and its fresh water input to the Arctic ocean is enormous. In this study, we evaluate total fresh water discharge from pan-arctic drainage region into the Arctic ocean based on satellite gravity observations and reanalysis product, and show a meaningful relationship between the sea-ice variations and the fresh water changes. In addition, we devlope a new method to measure the heat content in the Arctic ocean, which should directly impacts on the Arctic sea-ice.
The heat content can be estimated with the mass variations (eustatic sea level changes) and the volume variations (steric + eustatic changes) in the Arctic ocean. The mass variations are observed by GRACE, and the volume variations by altimeters such as ICESat. Because the mass variations of the Arctic ocean from GRACE are possibly corrupted by leakage error from land, we propose to use water budget, developed in this study, to estimate the mass variations indirectly.
Polar regions issued due to global warming, the warming related to climate change is currently observed by remote sensing which have gave us almost recent global information of the change. Change of marine ecosystem can be inferred from ocean color remote sensing. Phytoplankton bloom in Arctic Sea may be influenced by reduction of sea ice extents. Hence, in this study we assessed satellite retrieved phytoplankton distribution and its seasonal cycle on Arctic Sea.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 4
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 10
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 16
• 제 1 장 연구과제의 개요 ... 23
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 23
• 1. 연구개발의 과학기술적 필요성 ... 23
• 2. 연구개발의 경제 산업적 중요성 ... 33
• 3. 연구개발의 사회문화적 중요성 ... 34
• 제 2 절 연구 개발 목표 및 내용 ... 35
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 35
• 2. 연구영역 현장 관측 ... 35
• 제 3 절 연구개발 추진전략 및 방법 ... 38
• 1. 추진전략 및 방법 ... 38
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 43
• 제 1 절 기술 동향 분석 ... 43
• 1. 국내외 기술 동향 ... 43
• 제 3 장 연구수행 내용 및 결과 ... 51
• 제 1 절 극지방 담수량과 빙권 원격탐사 연구 ... 51
• 1. GRACE와 AMSR-E를 이용한 북극권 겨울철 강설량 측정 연구 ... 51
• 2. GRACE와 재분석장을 이용한 북극권 담수량 변화 ... 70
• 3. 북극해 열용량(Heat Content) 변화 ... 79
• 제 2 절 북극해 해빙, 해색 원격탐사 연구 ... 88
• 1. 북극해 원격탐사 ... 88
• 2. 다산기지 주변 해양관측 ... 131
• 제 3 절 극지 대기입자 및 흡습성연구 ... 203
• 1. 실험 셋팅 ... 203
• 2. 실험 결과 ... 207
• 제 4 절 극지 DMS 연구 ... 219
• 1. 북극에서의 계절별 대기 DMS 연속 측정 ... 219
• 2. dinoflagellate 영양 습성에 따른 DMSP quota 관련 랩 배양 실험 ... 247
• 제 5 절 극지 해양과 대기 이산화탄소 관측을 위한 기반 구축 ... 255
• 1. 서론 ... 255
• 2. 연구방법 ... 255
• 3. 결과 ... 261
• 4. 토의 ... 265
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 266
• 제 5 장 연구결과의 활용계획 ... 268
• 1. 과제 발굴 ... 268
• 2. 극지 기후시스템간 상호 작용의 경로 및 역할에 대한 연구 ... 268
• 제 6장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 269
• 1. SIOS (Svalbard Integrated Arctic Earth Observing System) ... 269
• 제 7장 참고문헌 ... 271