초록 ▼

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
1. 국립기상연구소 ARGO 프로그램 및 해양변동성 연구
국립기상연구소는 전 지구 해양감시망 구축을 목적으로 하는 국제 ARGO 공동 연구에 2001년부터 참여하여 2012년 1월 현재까지 총 138기의 ARGO 플로트를 동해와 북태평양 일대에 투하하였따. 2011년도에는 극지연구소 쇄빙선 "아라온"을 이용하여 동해와 캄차카반도 동남해역에 각각 8기와 6기의 플로트를 추가로 투하하였다. 당해연도에는 동해와 북태평양에서 수집된 ARGO 플로트 자료를 활용하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저,

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
1. 국립기상연구소 ARGO 프로그램 및 해양변동성 연구
국립기상연구소는 전 지구 해양감시망 구축을 목적으로 하는 국제 ARGO 공동 연구에 2001년부터 참여하여 2012년 1월 현재까지 총 138기의 ARGO 플로트를 동해와 북태평양 일대에 투하하였따. 2011년도에는 극지연구소 쇄빙선 "아라온"을 이용하여 동해와 캄차카반도 동남해역에 각각 8기와 6기의 플로트를 추가로 투하하였다. 당해연도에는 동해와 북태평양에서 수집된 ARGO 플로트 자료를 활용하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 먼저, 동해 해양순환 예측시스템의 재현도 향상에 대한 ARGO 플로트 자료의 기여도에 관해 살펴보고자, 3차원 변분동화기법이 적용된 지역 예측시스템을 이용하여 플로트 자료 유·무에 대한 재분석장을 생산하여 각각의 결과를 관측자료와 비교 · 분석 하였다. 또한, 북태평양에서 관측된 ARGO 플로트 자료를 최적내삽법을 활용하여 월별로 격자화 하였고, 격자자료를 바탕으로 북태평양의 수온 및 등수온층 깊이의 시 · 공간 분포를 살펴보았다.
2009년을 연구기간으로 동해 ARGO 플로트 수온자료의 동화 유 · 무에 따른 수치 실험을 수행하여 각각의 결과를 비교한 결과, 주로 플로트의 관측밀도가 높은 40°N 이남지역에서 동한난류의 이안, 중규모 에디의 형성 및 발달에 큰 차이가 나타났다. 또한, 표류부이 자료로 부터 얻은 표층유속과의 비교를 통해, 특히 ARGO 플로트 자료를 동화한 결과에서, 중규모 에디의 생성 및 발달이 관측지에 근접하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 북태평양의 ARGO 플로트 수온 격자자료 바탕으로 한 2004~2010년 평균 수온 및 등수온층 깊이 분포는 World Ocean Atlas 2001의 기후값과 절대값에서 차이가 나타나나, 전반적으로 유사한 공간분포를 나타내었다. 등수온층의 최대 깊이(> 205m)는 주로 겨울철(2~3월)의 subarctic 지역에서 나타났다. 또한, Central Mode Water와 North Pacific Subtropical Mode Water가 형성되는 subarctic front(45°N, 150°E-160°W)와 Kuroshio Extension front(35°N, 140°E-180°W)의 남쪽에서도 200m 이상의 깊은 등수온층이 각각 나타났다. 특히 Centeral Mode Water의 형성해역에서 동계-춘계에 경년 변동성이 강했으며, 2006-2008년에 양의 아노말리가 그리고 2005년 및 2009-2010년에 음의 아노말리가 각각 나타났다.
전지구 해양자료동화 시스템 개발의 일환으로 당해연도에는 영국기상청 계절예측 시스템인 GloSea4의 약 15년간의 해양초기장 특성을 살펴보았다. 본 연구에서는 전지구 해양과 더불어 계절예측에 있어 중요한 열대태평양 해역을 주요 연구해역으로하여 서태평양 적도부근의 warm pool 지역 및 Nino 3.4 해역의 표층수온을 타기관의 재분석자료(SODA, GODAS)와 비교하였다. 전지구 표층수온의 경우, NOAA의 OI-SST 분석자료를 기준으로 했을 때, 태평양 적도, 북서태평양, 그리고 인도양에서 약 0.3℃의 음의 아노말리를 나타내었으나, 타기관 자료와 비교했을 때 차이는 비교적 약한 것으로 나타났다. 또한 warm pool 지역의 수온 경계(28℃ 등치선) 변화 및 NINO 3.4 해역에서의 수온변동도 타기관 자료에 비해 OI-SST 결과에 가장 가깝게 모사하는 것을 확인 할 수 있었다. 이외에도 표층유속 및 염분분포를 관측 결과에 기반한 분석장들과 비교하였고, 결과 전반적으로 적도태평양의 흐름패턴은 관측에 가깝게 모사하고 있으나, 표층염분의 경우 인도양 및 남태평양 해역에서 - 0.5 PSU 이상의 강한 차이를 나타낸는 특징을 보였다.
(출처 : 요약문 21P)

Abstract ▼

IV. Research Contents and Results

1. The NIMR’s ARGO Program and ocean variability

The national institute of meterological research(NIMR) has participated in the intemational ARGOl) program for the purpose of establishing the global ocean monitoring network since 2001, and it has deplo

IV. Research Contents and Results

1. The NIMR’s ARGO Program and ocean variability

The national institute of meterological research(NIMR) has participated in the intemational ARGOl) program for the purpose of establishing the global ocean monitoring network since 2001, and it has deployed a total of 138 Argo floats in the East Sea and the North Pacific Ocean as of January 2012. In 2011, NIMR additionally deployed 8 and 6 floats in the East Sea and in the southeastern coast region off the Kamchatka peninsula respectively, using an ice-breaking ship in the Korea Polar Research Institute, “Araon". In 2011, we performed the research as follows, using Argo data collected in the East Sea and the North Pacific Ocean: First, we carried out experiments with and without data assimilation of Argo temperature data in order to examine impacts of Argo data to the ocean circulation system for the East Sea. The reanalysis fields are then compared with observed velocity data from surface drifters, which are not applied to the assimilation procedure. Also, Argo temperature data were gridded monthly by using the optimized interpolation method to investigate spatial and temporal distributions of isothermal layer depth and the water temperature in the North Pacific Ocean.
The results of numerical experiments with and without Argo data assimilation show that a large differences are generally found in the separation of East Korean Warm Current and the evolution of meso-scale eddy in the mid-southern East Sea where observational density of Argo floats is generally high. The comparison between both reanalysis fields and the flow velocity from surface drifters reveals that the results considering Argo data in the data assimilation have better performance, especially in the evolution of meso-scale eddy in the East Sea.
The distribution of mean water temperatures and the isothermal layer depth on the basis of the ARGO gridded data in the North Pacific Ocean from 2004 to The distribution of mean water temperatures and the isothermal layer depth on the basis of the ARGO gridded data in the North Pacific Ocean from 2004 to 2010 differs in its absolute values from the climatology in World Ocean Atlas 2001; however, it generally showed the similar spatial distribution. The maximum isothermal layer depth (> 250m) can mainly be seen in the subarctic region in the winter(about Feb.). Also, even in the south of the subarctic front (45°N, 150°E-160°W) and Kuroshio Extension front (35°N, 140°E-180°W), where Central Mode Water and North Pacific Subtropical Mode Water are formed, the deep isothermal layer with its depth over 200m can be seen respectively. The present study also reveals that the minimum temperature within the isothermal layer is generally occurs in March, showing 1 month time-lag against the maximum isothermal layer depth.
In an attempt to develop the global ocean data assimilation system, in the relevant year, the characteristics of ocean initial field of GloSea4 for about 15 years were examined. In this study, with the tropical Pacific Ocean the research target which are important in terms of the seasonal forecast as well as the global oceans, the sea surface temperatures in the warm pool region around the equator in the West Pacific and Nino 3.4 region were compared with various reanalysis data (i.e. SODA, GODAS). In the case of the global sea surface temperature, as based on the criteria of the analysis data from NOAA’s OI-SST, the equator in the Pacific Ocean, in the Northwest Pacific Ocean, and in the Indian Ocean, the negative anomaly at about 0.3°C was shown but as compared to the other reanalysis data(i.e., SODA, GODAS), there was a relatively small difference. Also, it was confirmed that even the change in the water temperature boundary (28°C isothermal line) in the warm pool area and in the water temperature in NINO 3.4 region the most dosely replicates the results of OI-SST as compare to the other dataset. Besides, the surface current velocity and salinity distribution were compared with the analysis field based on the observation results, and it is found that the flow pattern in the equator of the Pacific Ocean replicated the observation result dosely but the surface salinity showed an large difference by - 0.5psu or more in the lndian Ocean and the South Pacific.
(출처 : Summary 34P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구보고서 ... 3
• 목차 ... 4
• CONTENTS ... 7
• 표목차 ... 10
• 그림목차 ... 12
• 요약문 ... 20
• Summary ... 33
• 제1장 서론 ... 51
• 제2장 국립기상연구소 ARGO 프로그램 및 해양변동성 분석 ... 54
• 제1절 국립기상연구소 ARGO 플로트 투하 및 운영 ... 54
• 제2절 동해 해양순환예측 결과에 대한 ARGO 자료 기여도 분석 ... 60
• 1. 서론 ... 60
• 2. 자료 및 연구방법 ... 62
• 3. ARGO 플로트 자료의 기여도 분석 ... 64
• 제3절 북태평양 해양변동성 분석 ... 70
• 1. 연구배경 ... 70
• 2. 자료 및 분석방법 ... 72
• 3. 북태평양 수온 및 등수온층 깊이의 시공간 변동 ... 74
• 제4절 전 지구 해양자료동화 시스템 개발 기초연구 ... 82
• 1. 연구 배경 ... 82
• 2. 자료 및 분석방법 ... 82
• 3. 영국 기상청 해양 초기장 특성 분석 ... 83
• 제5절 결론 및 향후계획 ... 90
• 제3장 현업 해양기상예측시스템 개선 연구 ... 92
• 제1절 서론 ... 92
• 제2절 파랑 예측시스템 개선 연구 ... 93
• 1. 기상청 파랑예측시스템 민감도 분석 ... 93
• 2. 고해상도 전지구 파랑 예측시스템 구축 및 성능향상 연구 ... 102
• 제3절 지방청 관할 해역별 국지연안 파랑 및 폭풍해일 예측시스템 구축 ... 111
• 1. 시스템 설계 및 구성요소 ... 111
• 2. 지방청별 국지 연안 파랑 예측시 스템 ... 123
• 3. 지방청별 국지연안 폭풍해일 예측시스템 검증 ... 131
• 4. 목포 수위계를 이용한 모델 검증 ... 144
• 제5절 결론 ... 149
• 제4장 해양순환 및 범람 예측시스템 개발 연구 ... 151
• 제1절 지역 해양순환 예측시스템 개발 연구 ... 151
• 1. 서론 ... 151
• 2. 양자강 저염분수 감시 활동 ... 152
• 3. 표류부이 운영방안 검토 ... 158
• 제2절 범람 예측시스템 개발 연구 ... 169
• 1. 서론 ... 169
• 2. 입력 자료 개선 및 시스템 운영 결과 ... 169
• 제3절 결론 ... 187
• 제5장 서해의 대기-해양 상호작용에 대한 고찰 ... 189
• 제1절 서론 ... 189
• 제2절 서해의 해수면온도 분포와 아낵 발생 ... 190
• 1. 서해의 해수면온도 분포 특성 ... 190
• 2. 서해의 안개 발생 ... 194
• 제3절 서해 해양기상 수치모의 연구를 위한 기반 구축 ... 196
• 제4절 결과 및 토의 ... 198
• 제6장 결론 ... 199
• 참고문헌 ... 205
• 부록 ... 211
• 끝페이지 ... 488