황해와 동지나해 해수 순환에 대한 바람의 영향

방익찬,김태희 제주대학교 1990 논문집 Vol.31 No.-

In the East China Sea, the distributions of Kuroshio system waters are extended in the north-west direction in winter, to the entrance of the Yellow Sea, and withdrawn in the south-east direction in summer, to the south and east seas of Cheju Island. This seasonal variations seem to be related with the seasonal variations of Tsushima water transport in the Korea strait. The analyses on the seasonal salinity variations in the north-west seas of Cheju Island show the necessity of water flows to and from the Yellow Sea. This could give a clue to the present arguments of the existence of Yellow Sea Warm Current in winter and also of the south-extension of Yellow Sea Bottom Cold Water in summer. As upwind flows driven by seasonal wind, the water flows to and from the Yellow Sea drive another circulation in the East China Sea and thus result in the seasonal variations of water distributions.

제주도 북서해역의 해수분포의 계절변화와 여름철의 황해난류

방익찬,이재학,노홍길 濟州大學校海洋硏究所 1995 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.19 No.-

제주도 서방해역에서 1994년 2월 17∼18일, 6월 20∼22일, 9월 6∼15일에 관측한 CTD 자료와 제주대학교에서 고나측한 기종의 자료를 분석하여 해수분포와 해수순환의 계절변화를 알아보았다. 겨울철에는 대마난류수가 제주도 연안역을 중심으로 제주도 서방해역에서 제주해협으로 연결되어 분포하고 있으며 대마난류수가 제주도 서방해역을 지나 모두 제주해협으로 유출되고 있다. 황해낸수는 소흑산도 이남해역까지 분포하며 한반도 서해안을 따라 남하하는 구조를 보인다. 황해난류수는 대마난류수와 황해냉수 사이에 분포하며 소흑산도 서쪽해역을 지나 황해중앙부를 통해 황해로 유입되는 형태를 보인다. 여름철에는 표층에 대마난류수는 보이지 않으며, 31‰정도의 저염수가 나타나 양자강연안수의 영향이 6월에 이미 시작되었음을 보여 준다. 이러한 저염수는 남서해역에서 제주해협까지 나타나있다. 한편, 대흑산도 부근의 한반도 남서 연안에는 비교적 차고 높은 염분의 해수가 분포한다. 저층의 황해저층냉수는 황해중앙부를 통해 남하하며 황해난류수를 제주 근해로 압박하는 분포를 보인다. 자료분석 결과는 대흑산도 부근 해역의 해수기둥이 갖는 높은 염분은 이남의 고염수의 공급을 받아야만이 가능하며, 하천수 유입의 영향을 받지 않는 수심의 수온분포를 보면 황해난류수가 제주도 해역에서 대흑산도 해역으로 유입되고 있는 것이 보인다. 황해난류수가 서해안을 따라 황해로 유입되는 형태는 바람이 강할 때만 간헐적으로 나타나는 현상일 수도 있으나 순환구조의 가능성을 보여주었다는 점에서 매우 귀중한 결과이다. 이러한 결과는 Pang et al.(1992)에 의해 제시된 겨울철에 연안을 따라 남하하고 황해의 깊은 골을 따라서는 북상하며, 여름철에 연안을 따라 북상하고 황해의 깊은골을 따라서는 남하하는 계절순환의 구조를 뒷받침해 준다. With CTD data observed on the north western sea of Cheju Island in Feb. 17∼18, Jun. 20∼22, Sep. 6∼15, 1994, and CNU(Cheju National University) data observed previously, the seasonal variation of water mass distribution and circulation are studied. In winter, Tsushima Warm Water(TWW) is distributed near Cheju-do from the western sea of Cheju-do to the Cheju Strait, and totally flows to the Cheju Strait. Yellow Sea Cold Water(YSCW) is distributed over the western coast of Korean Peninsula down to the southern sea of Soheuksan-do, and flows southward along the western coast of Korean Peninsula. Yellow Sea Warm Water(TSWW) is distributed between TWW and YSCW, and flows into the central Yellow Sea through the western sea of Soheuksan-do. In summer, the upper and lower layers show different distributions. In uper layer, TWW disappears and less saline water of down to 31‰appears, which shows that the influence of Yangtze Coastal Water already begins in June. The low salinity water is distributed from the western sea off Cheju-do to the Cheju Strait. On the southwestern coast of Korean Peninsula near Taeheuksan-do, relatively cold and saline water is distributed. In the lower layer, Yellow Sea Bottom Cold Water(YSBCW) southeasterly expands from the central Yellow Sea and pushs YSWW to Cheju-do. The result of data analysis shows that the homogeneously saline water column in the cold water area is possible only by the northward supply of southern saline water. According to the temperature distribution of deep layer, which is less influenced by river runoff, YSWW flows northward along the western coast of Korean Peninsula from the adjacent sea of Cheju-do. YSWW's influx along the western coast of Korean Peninsula in summer might appear intermittently, however, the possibility itself is important at present. The result agrees with the seasonal circulation structure presented by Pang et al.(1992) : in winter, southward folw along the coast and southward flow along the central Yellow Sea.

황해와 동중국해에서 해수면의 장주기 변화와 대륙붕파

방익찬 제주대학교 해양연구소 1995 해양자원연구소연구보고 Vol.19 No.-

제주도 서부 연안역의 용승

방익찬,김태희 濟州大學校海洋硏究所 1993 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.17 No.-

제주도 서부연안역의 수직 수온 염분분포의 특성은 상층용승형과 하층침강형이며 겨울철과 여릉철에는 뚜렷하지 않으나 년중 나타나는 것으로 보인다. 이런한 형태는 해류가 북상하며 오히려 약화되는 듯이 보이며, 관측 전에 북풍이 계속 불었던 11월에는 용승효과가 매우 커 저층침강형태는 사라지고 저층까지 용승형태가 나타난다. 바람은 모든 계절의 용승현ㄴ상을 설명하지는 못하지만 용승효과는 가장 큰 것으로 보이며, 시계방향의 흐름에 의한 와도변화로 용승을 설명하는 것에는 몇가지 문제점이 있다. 첫째, 하층침강이 설명되지 않으며, 둘째, 해류가 흐르며 용승효과가 약화되는 것을 설명하기 어렵고, 셋째, 그효과가 관측에 비해 너무 작은 것이다. 제주도 서부연안역의 상층용승형과 하층침강형은 해류가 간격이 넓어지는 등수심선을 따라 흐르면서 생기는 상층발산과 이를 보충하려는 하층수렴에 의해, 상층에는(-), 하층에는 (+)와도가 유도되어 발생하는 것으로 보인다. The characteristics of the vertical temperature and salinity distributions in the western sea of Cheju Island is a upper-upwelling and lower-downwelling feature. Although it is not clear in winter and summer seasons, it seems to be continued through the year. The feature is likely to be weaker, as waters flow north. The upwelling feature was very strong in November, when northerly winds had been blowing for 10 days before the observation, so that it reached to the bottom andthe lower-downwelling feature disappeared then. The year-lasting upwelling feature can not be explained by only winds, but, the effect of winds seems to be the strongest. There are acouple of problems in the explanation of upwelling by negative vorticity due to clockwise flows. First, it can not explain the lower-downwelling feature. Second, it is hard to explain why the feature is weaken, as waters flow north. Third, its estimated effect is so small compared to the observations. The upper-upwelling and lower-downwelling feature may be caused by negative vorticity in the upper layer and positive vorticity in the lower layer. Such a vorticity variation can be driven when waters flow along the isobates of which widths are widening. It will be followed by horizontal divergence in the uper layer and horizontal convergence in the lower layer.

동지나해 해수분포의 계절변화와 해수순환

방익찬,김태희 제주대학교 1989 논문집 Vol.28 No.-

동지나해에서의 전반적인 해수분포특성중의 하나는 겨울에 고염이며 여름에 저염이다. 이와같은 동지나해의 염분변화는 쿠로시오해류에 의해 수송되는 염분량의 차이와, 강우량이나 육수 등이 유입되는 담수량의 차이에 의해 영향을 받을 것이다. 이 중, 쿠로시오해류에 의해 공급되는 염분량은 계절에 다라 변화하더라도 년중 공급된 염분량보다 적은량이 대마해협을 통해 유출되기 때문에 쿠로시오해류에 의해서는 항상 동지나해에 염분이 공급된다. 그러므로 쿠로시오해류에 의한 염분량의 변화는 동지나해의 여름철 저염화에 근본적인 이유가 될 수 없다. 그러나 겨울에서 여름사이에 증가되는 강수량 등에 의한 담수량도 여름철에 동지나해의 염분응ㄹ 자료에서 보여지는 만큼 낮출수는 없다. 여름철 저염화를 설명하기 위해서는 다른 형태의 해수순환이 필요하며, 그것은 계절풍에 의한 연안수의 유동으로 추정된다. 이 순환에 의해 겨울철에 쿠로시오난류수 세력이 겨울철에 북서방향으로 확장되고 여름철에 남동방향으로 후퇴하는 것으로 설명될 수 있다. The salinity of the East China Sea waters shows high in winter and low summer. This is one of the general characteristics of water mass distributions in this area. This seasonal variation of salinity is probably affected by the Kuroshio waters and the fresh waters such as rain. The Kuroshio water supplies salinity to the East China Sea all the year round. The salinity of the input Kuroshio waters to the East China Sea is always higher than that of the output Kuroshio waters through the Korea Strait. Thus, the low salinity in summer can not be explained by the Kuroshio waters. The amount of input fresh water is also less than that neccesary to lower salinity as much as shown in data. A circulation of low salinity coastal waters is needed to explain the low salinity in summer. This circulation of coastal waters may probably drive the Kuroshio waters to be spread to the north-west direction in winter and to be shrinked to the south-east direction in summer.

제주도 북서해역의 해수분포의 계절변화와 여름철의 황해난류

방익찬,노홍길,이재학 제주대학교 해양연구소 1995 해양자원연구소연구보고 Vol.19 No.-

황해와 동중국해에서 해수면의 장주기 변화와 대륙붕파

방익찬 濟州大學校海洋硏究所 1995 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.19 No.-

해수면 관측자료로부터 해수면의 장주기변하를 분석해 본 결과 황해, 동중국해, 동해 해역에서 기사으이 효과는 전반적으로 해수면변화의 반 정도를 설명해 주며 나머지 반은 해수운동에 의한 것으로 보인다. 해수운동에 의하여 발생하는 해수면변화는 대마해류역에서 가장 크며 대마해류의 영향을 적게 받는 곳일수록 작아져 해수면변화가 대마해류와 관계있음을 보여준다. 장주기 해수면변화를 정성적으로 분석해 보기 위해 황해와 동중국해의 해저지형에 의해 형성되는 대륙붕파의 이론을 전개하여 분산관계를 구하였으며, 대한해협에서 강제파가 반사에 의해 자유파를형성시키는 해를 구하였다. 전개된 대륙붕파 이론을 해수면변화에 적용시켜 본 결과 쿠로시오해류의 변화에 의해 동중국해에 가해진 파동은 강제파로 대한해협으로 전파되며 대한해협에 이르러 일본연안의 파동은 동해로 계속 전파되는 반면, 우리나라 연안의 파동은 해저지형에 의해 반사하게 된다. 반사된 파동은 자유파로 동중국해 대륙붕을 따라 남서방향으로 진행하며 북동방햐응로 진행하는 강제파와 더불어 동중국해의 해수면변화를 결정하게 된다. The analysis of long-period sea level variations with tidal record data in the Yellow Sea, the East China Sea, and the East Sea shows that about half of the variations is due to atmospheric causes and the rest half seems to be due to the water movements. The sea level variation by water movements is the largest in the coasts along the Tsushima Current. To analyze sea level variations qualitatively, the theory of continental shelf waves is developed over the bottom topography of the Yellow Sea and the East China Sea. The dispersion relation is derived and the reflected free waves is solved for incident forced waves in the Korea Strait. The application of the theory to the sea level variations shows that the long period Kuroshio variation propaggate to the Korea Strait as forced waves. The wave continuously propagates to the East Sea through the eastern channel, but reflects in the western channel due to bottom topography. The reflected waves propagate southwestward along the East China Sea as free waves and determine the sea levels with forced waves.

제주도 북서해역의 해수분포와 해수순환

방익찬,김태희,노홍길 濟州大學校海洋硏究所 1994 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.18 No.-

On the northwestern sea of Cheju Island, which is important to clarifying the circulation structure of the Yellow Sea and the East China Sea, the circulation has been studied through analyzing the seasonal variation of water mass distributions. The data were observed in February and June, 1994. The water mass distributions in February show that Yellow Sea Warm Water (YSWW) flows into the Yellow Sea through the southern sea of Sohuksando (which can be deduced from it's wide distributions to the west), and Yellow Sea Cold Water (YSCW) flows southward through Taehuksando area between Sohuksando and the korean Peninsula. On the other hand, the water mass distributions in June show that Yellow Sea Bottom Cold Water (YSBCW) flow southward to the southern sea of Sohuksando (YSWW disappeared and YSBCW occupies the area) and YSWW flows into the Yellow Sea through Taehuksando area (the characteristics of water mass on Taehuksando area are linked to those of YSWW, not to those of YSBCW) The results agree with the circulation structure presented by Pang et al. (1992) that northly winds in winter season drive southward flows along the coasts and northward flows along the Yellow Sea trough while southly winds in summer season drive northward flows along the coasts and southward flows along the Yellow Sea trough, so that YSWW flows into the Yellow Sea along the Yellow Sea trough in winter and along the western cosat of Korean Peninsula in summer.

여름철 양자강 저염수의 유입과 그 원인

문재홍,방익찬 濟州大學校 海洋硏究所 2003 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.27 No.-

관측자료분석결과 여름철 제주도 주변해역에 출현하는 저염수는 저염현상이 강한 경우에 수직혼합이 약화되어 수온이 주변해역보다 상승하는 특징을 보이고. 우리나라로 유입될 때 제주해협을 지나거나 제주도 남부해역을 지나는 등의 다양한 경로를 나타내기도 한다. 또한 양자강 저염수는 양자강 입구와 제주도 사이에서 보다 고염의 해수에 의해서 분리되어 분포하기도 하는데 이러한 현상은 지속적으로 나타나는 특징으로 보인다. 제주도 주변해역에 나타나는 양자강 저염수의 염분은 제주도 주변의 강수량보다는 오히려 양자강 주변의 강수량과 관련이 있으며 태풍, 바람 등의 기상요인들과도 관계를 보인다. 여름철에 양자강 저염수가 우리나라 해역으로 유입되는 역학을 이해하기 위해서 그 원인으로 알려져 있는 양자강 유출수의 증가, 대만난류의 증가. 바람의 변화를 중심으로 수치모델(ROMS)을 사용하여 실험하였다. 모델결과에 의하면 양자강 유출량과 대만난류의 증가만으로는 양자강 저염수의 유입을 설명하기는 어려우며. 바람이 양자강 저염수의 이동을 결정적으로 지배하고 있는 것으로 나타났다. 그 이유는 양자강 저염수가 흐르는 해역이 비교적 수심이 얕고 해류가 강하지 않아서 바람의 영향이 크게 미치기 때문이다. 그러므로 1996년과 1998년도의 실측바람을 사용한 모델실험에서 양자강 저염수의 유입경로가 정확하게 재현될 수 있었다. 인공위성부이의 궤적을 재현하기 위한 모델결과는 실제부이의 궤적을 아주 비슷하게 재현하였다. 아직은 실제와 다르게 나타나는 부분이 있으며 그 이유가 모델이 강한 대마해류를 잘 재현하지 못하고 있어서 인지 아니면 사용된 일 바람자료보다 더 작은 규모의 강한 바람의 영향 때문인지는 분명하지 않다. 하지만 부이궤적과 같은 작은 규모의 이동이 수치모델을 통해서 재현이 된다는 사실은 앞으로 모델이 보안이 될 경우에 양자강 저염수의 예측이 상당히 정확하게 예측될 수 있음을 의미하는 것이다. 이밖에도 모델결과들은 몇 가지 중요한 결과를 보여주는데, 여름철에 서해안을 따라 북상하는 흐름이 바람에 의한 것이라는 것과 양자강 저염수의 대부분이 지금까지 알려져 왔듯이 남해안을 통해 동해로 흘러가는 것이 아니라 황해로 유입되고 있으며 그 저염수는 황해에서 계절에 따른 바람에 의해 반 시계 방향으로 순환한다는 것이다. The analysis of hydrographic data shows that Yangtze coastal water in the adjacent seas of Cheju Island during summer has a little higher temperature than adjacent water due to weak vortical mixing and various routes such as flowing to the Cheju Strait or to the south of Cheju Island. The distribution of Yangtze coastal water is frequently observed to be separated with more saline water between Yangtze river mouth and Cheju Island showing a disconnection of salinity. This disconnection seems to be persistent. The salinity value of Yangtze coastal water appeared in the adjacent seas of Cheju Island in summer shows closer relation with the precipitation around Yangtze river than around Chtju Island and some relation with meteorological factors such as Typhoon and monsoon wind. In order to understand what drives Yangtze coastal water to the adjacent seas of Korean Peninsula in summer. numerical experiments with ROMS are performed using the factors which are known as its cause such as the increase of Yangtze coastal water. the increase of Taiwan Current. and the change of wind direction. As a result. the Phenomenon can not be driven only by the first two factors but decisively driven by the last one(wind) The reason is because the areas in which Yangtze coastal water flows is shallow and not influenced by strong current so that the wind effect can be dominant. Therefore. the flow of Yangtze coastal water can be satisfactorily simulated by the numerical experiment with the satellite wind stress in 1996 and 1998. We can closely reproduce the trajectories of satellite-tracked drifters released in June 2003 by the numerical model. However. some of model trajectory are still different from the buoy trajectory specially in the area of strong current expected. It is not clear the reason is whether the model does not reproduce strong Tsushima Current well or the large or (1°×1°) scale wind stress used in the model does not represent small scale strong wind stress well. In spite of such a discrepancy. we can have a confidence to expect a sufficiently accurate prediction by some improvements in the future from the success of reproducing small scale movement such as buoy trajectory in numerical model. Besides. the model results show another important facts as follows: the northward flow along the west coasts of Korean Peninsula In summer is caused by wind. most of Yangtze coastal water flow into the Yellow Sea instead of to the East Sea. and the low salinity water rotates counterclockwise in the Yellow Sea by monsoon wind.

제주해협의 해류와 월별 유량변화

노홍길,방익찬,김상현,현경훈,김준택,양영진,홍창수 제주대학교 해양연구소 1997 해양자원연구소연구보고 Vol.21 No.-

Currents are measured in the Straits of Cheju by detecting surface buoy tracks and mooring current meters in 1996-1997. As a result, north-eastward currents are decteted in the Straits of Cheju all the year round, which is weak in spring and strong in summer and fall. Average speeds of 20 cm/s to the east. 7 cm/s to the north and 22 cm/s to the north-east appeared in the surface. Currents are fast in the middle of the strait and slow near Cheju Island. East-west components of the currents are about 3 times faster than the north-south ones. Also. it is shown that surface buoys released within the distance of 6 miles away from Cheju do not drift out of the Straits of Cheju because of tongue-like warm waters appeared in the eastern entrance of the strait. Volume transports calculated by geostrophic calculation are shown to be 0.05-0.2 Sv in winter and 0.4-0.5 Sv in summer.