2005년 7-8월에 관측한 북동태평양 $131.5^{\circ}W$의 해수특성 및 해양구조

신홍렬,황상철,Shin, Hong-Ryeol,Hwang, Sang-Chul 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

북동태평양 열대 해양의 해수특성과 해양구조를 파악하기 위하여 2005년 7-8월에 $131.5^{\circ}W$ 관측선에서 관측한 CTD 자료를 분석하였다. 또한 적도 부근 태평양의 해수특성을 전반적으로 이해하기 위하여 서태평양 $137^{\circ}-142^{\circ}E$에서의 CTD 자료도 분석하여 동태평양의 분석 결과와 비교하였다. 여름철 동태평양의 표층수온은 적도반류 해역에서 가장 높았다. 이것은 $28^{\circ}C$ 이상의 고온수가 봄과 여름철에 적도반류를 타고 서태평양으로부터 동태평양으로 이동하여 약 $4^{\circ}-15^{\circ}N$ 사이에서 동서로 연결되기 때문이다. 북적도해류의 표층에 나타나는 저염분 고용존산소의 해수는 동태평양의 파나마만으로부터 서태평양의 필리핀 부근까지 이동하는 저염분수 때문이다. 반면 남적도해류의 표층에 고염분과 저용존산소의 해수가 분포하는 것은 남태평양 아열대 기원의 고염분수가 적도를 넘어 남적도해류 표층의 열대해수(Tropical Water)와 심층의 고염분수를 형성하고 있기 때문이다. 수심 약 500-1500 m 사이의 중층에서는 염분최소층이 분포하는데, $5^{\circ}N$ 이남은 남극중층수(AAIW) 기원의 해수가, $5^{\circ}N$ 이북은 북태평양중층수(NPIW) 기원의 해수가 분포한다. $4^{\circ}-6^{\circ}N$ 해역에서는 직경 약 200 km이며 반시계 방향으로 회전하는 냉수성 소용돌이(cold eddy)가 관측되었다. 서태평양에 비해 동태평양에서 표층수온은 $1^{\circ}C$ 이상 낮았으며 표층염분은 높았다. 적도 부근의 표층 아래에 분포하는 고염분수는 동태평양에서 상대적으로 저염분(약 0.5 psu) 이었고, $14^{\circ}N$ 이남에서 염분최소층의 염분과 밀도는 동태평양에서 높았다. To investigate hydrographic structure and characteristics of the tropical ocean in the eastern and the western Pacific, CTD(Conductivity-Temperature-Depth) data along $131^{\circ}W$ and $137^{\circ}-142^{\circ}E$ in July-August 2005 were analyzed. Sea surface temperature along $131.5^{\circ}W$ in summer is highest in the Equatorial Counter Current(ECC) because of the high-temperature water greater than $28^{\circ}C$ moving through the ECC from the western Pacific to the eastern Pacific in spring and summer. Based on the evidence of the presence of low salinity and high dissolved oxygen water in the North Equatorial Current(NEC), we suggested that the low salinity water moved from the Gulf of Panama to the east of Philippine along the North Equatorial Current(NEC). The South Equatorial Current(SEC) had the most saline water from surface to deep layer because the saline water from the Subtropical South Pacific Ocean moved to the north. The salinity minimum layer was observed at 500-1500 m depth along $131.5^{\circ}W$. The water mass with the salinity minimum layer in the north of $5^{\circ}N$ came from the North Pacific Intermediate Water(NPIW) and that in the south of $5^{\circ}N$ came from the Antarctic Intermediate Water(AAIW), which was more saline than the NPIW. Cyclonic cold eddy with a diameter of about 200km was found in $4-6^{\circ}N$. Sea surface temperature along $131.5^{\circ}W$ in the eastern Pacific was lower than along $137^{\circ}-142^{\circ}E$ in the western Pacific; on the other hand, sea surface salinity in the eastern Pacific was higher than in the western Pacific. Subsurface saline water from the Subtropical South Pacific Ocean was less saline in the eastern Pacific than in the western Pacific. Salinity and density(${\sigma}_{\theta}$) of the salinity minimum layer south of $14^{\circ}N$ was higher in the eastern Pacific than in the western Pacific.

서해 태안반도 북서 연안해역에서의 연안류 특성

신홍렬 한국해양과학기술원 2005 Ocean and Polar Research Vol.27 No.4

To investigate the characteristics of tidal currents and water circulation in the coastal waters off the Taean Peninsula, tidal currents and sea levels were measured at the study area from 1998 to 2004. In the central waterway to the south of Changan Sand Ridge, mean speed of tidal currents and residual currents were 74.0 cm/s, 17.8 cm/s respectively; the dominant residual currents flowed northeastward, and the amplitudes of semi-diurnal components (M2, S2) were larger than diurnal components (O1, K1). The flood and ebb tidal currents were northeastward and southwestward, respectively, and each period was about 6 hours for them, which was consistent with the period of sea levels at the study area.In the coastal region near Hakampo, Taean, mean velocities of tidal currents and residual currents were 46.1 cm/s, 30.8 cm/s respectively, and the dominant residual currents flowed southwestward. The amplitudes of shallow water constituents (M4, MS4) were relatively large, which were weaker to the northeastern coastal region off Mineodo. The northeastward flow continued for about 2~3 hours, while the southwestward flow continued for about 9~10 hours near Hakampo during the tidal period. Tidal currents flowed northeastward in the central area of the waterway during the period from the Low Water Level (LWL) to the High Water Level (HWL). While the currents in the coastal region flowed northeastward for the first 3 hours after the LWL, southwestward counter-currents flowed between 3 and 6 hours after the LWL. During the period from the HWL to the LWL, the dominant currents flowed southwestward in the study area except to the northeastern coastal region off Mineodo. Along the shorelines, the counter-currents flowed northward between 4 and 6 hours after the HWL. It seems that the counter-currents near the coastal region are caused by the topography and the geography of the shorelines at the study area.

1992년 울릉도 북서부해역에서 관측된 난수성 소용돌이의 구조특성

신홍렬,변상경 한국해양학회 1995 韓國海洋學會誌 Vol.30 No.1

1992년 3월부터 6월까지 속초앞 해역에서 동일한 난수성 소용돌이가 계속 관측되 었다. 이 난수성 소용돌이는 1991년에 형성되어 속초앞 해역에서 월동을 한 후 1992년 4~6월에는 약간 북상하였다. 3월에 관측되었을 때 소용돌이의 크기는 직경이 약 160km, 수심 약 330 m 였고, 상층 내부에 약 1$0^{\circ}C$, 34.2 psu의 균질층(혼합층)이 최대 폭 약 130 km , 수심 약 230 m 로 존재하고 있었으나 6월에는 약간 축소되었다. 낭수 성 소용돌이 표층의 최대유속은 약 65cm/s였으며, 수심 200 m에서도 약 20cm/s 이상의 큰 유속을 갖고 있었다. 이러한 유속구조는 대체로 지형류 평형을 잘 유지하고 있었으 나, 6월에는 약간의 차이가 나타났다. 또한 동한난류의 표층유속은 50~70 cm/s로 나 타나 소용돌이의 북향류와 비슷했으며, 동한난류는 주로 수심 200m 이내의 상층에서만 존재했다.

동해 울릉 난수성 소용돌이의 물리적 특성 및 분류

신홍렬,김인권,김대혁,김철호,강분순,이은일,SHIN, HONG-RYEOL,KIM, INGWON,KIM, DAEHYUK,KIM, CHEOL-HO,KANG, BOONSOON,LEE, EUNIL 한국해양학회 2019 바다 Vol.24 No.2

울릉 난수성 소용돌이의 물리적 특성 및 동한난류와의 관계를 울릉분지 주변 해역에서 1993년부터 2017년까지의 CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service) 위성 고도계 자료 및 국립수산과학원(NIFS)의 CTD 자료를 사용하여 분석하였다. 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류와 연결되어 있는 분포는 전체 소용돌이 숫자의 81%를 차지하며, 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류로부터 완전히 분리되어 있는 형태는 7%에 불과하다. 울릉 난수성 소용돌이는 동한난류로부터 형성될 당시에는 그 내부에 고온, 고염의 대마난류의 해수특성을 보유하지만, 월동을 하는 경우에는 내부구조가 크게 변한다. 겨울에는 해수면 냉각에 의한 수직 대류에 의해 소용돌이의 내부에 $10^{\circ}C$, 34.2 psu의 표층 균질층이 만들어지며, 초봄에 최대 약 250 m 수심까지 깊어진다. 여름에는 소용돌이는 수심 100 m 이내의 상층에 성층구조, 하층에는 겨울철에 만들어진 균질층이 남아있는 구조로 변화한다. 1993년부터 25년 동안 62개의 울릉 난수성 소용돌이가 생성되었다. 매년 평균 2.5개의 울릉 난수성 소용돌이가 발생하였고, 평균 수명은 259일(약 8.6개월) 이었다. 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기는 동서방향으로 약 97 km, 남북방향으로 약 109 km 이다. 위성 고도계 자료를 사용한 경우의 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기가 CTD 수온 단면 자료를 사용한 경우보다 1~25 km 작게 산정된다. The physical characteristics of the Ulleung Warm Eddy (UWE) and its relationship with the East Korea Warm Current (EKWC) were analyzed using the CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service) satellite altimetry data and the CTD data of the National Institute of Fisheries Science (NIFS) near the Ulleung Basin from 1993 to 2017. The distribution of the UWEs coupled with EKWC accounts for 81% of the total number of the UWEs. Only 7% of the total eddies are completely separated from the EKWC. The UWE has the characteristics of high temperature and high salinity water inside of it when it is formed from the EKWC. However, when the UWE is wintering, its internal structure changes greatly. In the winter, surface homogeneous layer of $10^{\circ}C$ and 34.2 psu inside of the UWE is produced by vertical convection from sea-surface cooling, and deepened to a maximum depth of approximately 250 m in early spring. In summer, the UWE changes into a structure with a stratified structure in the upper layer within a depth of 100 m and a homogeneous layer made in winter in the lower layer. 62 UWEs were produced for 25 years from 1993 to 2017. on average, 2.5 UWEs were formed annually, and the average life span was 259 days (approximately 8.6 months). The average size of the UWEs is 98 km in the east-west direction and 109 km in the north-south direction. The average size of UWE using satellite altimetric data is estimated to be 1~25 km smaller than that using water temperature cross-sectional data.

대한해협과 동지나해에서의 수계 분포 특성

신홍렬 한국지구과학회 1993 지구과학교육 학술발표회 Vol.1993 No.-

동태평양 KODOS 탐사해역에서의 물리해양환경 및 저층해류 특성

신홍렬,황상철,김기현,소선섭,전동철,곽종흠 한국해양과학기술원 2004 Ocean and Polar Research Vol.26 No.2

Hyrdography and deep currents were measured from 1997 to 1999 to investigate deep-sea environments in the KODOS (Korea Deep Ocean Study) area of the northeastern tropical Pacific. KODOS area is located meridionally from the North Equatorial Current to the boundary between the North Equatorial Current and the Equatorial Counter Current. Strong thermocline exists between 10 m and 120 m depths at the study area. Since that strong thermocline does hardly allow vertical mixing between surface and lower layer waters, vertical distributions of temperature, salinity, dissolved oxygen and nutrients drastically change near the thermocline. Salinity-minimum layer, which indicate the North Pacific Intermediate Water (NPIW) and the Antartic Intermediate Water (AAIW), vertically occupies vertically at the depths from 500 m down to 1400 m. The NPIW and the AAIW horizontally occur to the north and to the south of 7oN, respectively. The near-bottom water shows the physical characteristics of 1.05oC and 34.70 psu at the depths of 10 m to 110 m above the bottom (approximately 4000-5000 m), which was originated from the Antarctic Circumpolar Water. It flows northeastwards for 2 to 4 months at the study area, and its mean velocity was 3.1-3.7 cm/s. Meanwhile, reverse (southwestward) currents appear for about 15 days with the average of 1.0-6.1 cm/s every 1 to 6 months. Dominant direction of the bottom currents obtained from the data for more than 6 months is northeastward with the average speeds of 1.7-2.1 cm/s. Therefore, it seems that deep waters from the Antarctica flow northwards passing through the KODOS area in the northeastern tropical Pacific.

대한해협과 동중국해의 해황과 수괴의 계절분포: 대기에 의한 냉각효과 보정

신홍렬,황상철,곽종흠,Shin, Hong-Ryeol,Hwang, Sang-Chul,Kwak, Chong-Heum 한국지구과학회 2001 한국지구과학회지 Vol.22 No.1

Water mass classification was conducted using the data of 1985 and 1986 in the East China Sea and the Korea Strait. Kuroshio water (type K) and mixed water (type I) were broadly distributed at 50 m depth in winter and spring, and mixed waters (type I to IV) were distributed in summer and autumn. At 100 m depth of the East China Sea, and mixed water (type I) was broadly distributed in winter and spring, and mixed waters (type I to III) were in summer, and type I was in autumn. Water mass in summer is the most influenced from the Chinese coastal water. In the Korea Strait, the Kuroshio water (type K) was the main water mass in winter and spring, and mixed waters (type I to IV) were in summer and autumn. If temperatures are corrected to remove the cooling effect from the atmosphere, the Kuroshiowater region was diminished, however the mixed water region was expanded in winter and spring. This shows that although the Kuroshio water appears to be a main water mass of the East China Sea and the Korea Strait in winter andspring, in reality the mixed water (type I) which is slightly changed from the Kuroshio water (type K) widely distributed. The tongue-shaped distribution of low density surface water indicates that the water mixed with the Chinese coastal water flows to the Korea Strait and the Okinawa in summer. 대한해협과 동중국해에서 1985년과 1986년에 관측한 수온, 염분자료를 사용하여 수괴를 분석하였다. 대한해협과 동중국해 수심 50m에서의 수괴 분포 특성은, 겨울과 봄철에는 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴I), 여름과 가을철에는 대륙 연안수의 영향을 많이 받은 혼합수(수괴 I${\sim}$IV)의 수괴분포가 넓게 나타났다. 겨울과 봄에 수심 loom의 동중국해는 주로 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있었다. 여름에는 혼합수(수괴 I${\sim}$III)가 널리 나타나 연중 여름에 가장 혼합이 많이 된 수괴가 분포하고 있는 것이 특징이었다. 가을에는 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 주요 수괴였다. 대한해협에서는 겨울과 봄에는 쿠로시오 해수(수괴 K), 여름과 가을에는 혼합수(수괴 I${\sim}$IV)가 주로 분포하고 있었다. 겨울과 봄철에 대기로부터의 냉각에 의한 보정을 하면,쿠로시오 해수(수괴 K)의 분포해역이 줄어든 대신에 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)의 분포 해역이 늘어났다. 즉, 동중국해와 대한해협에서 겨울과 봄에 주로 쿠로시오 해수(수괴 K)가 분포하는 것처럼 보이지만,실제는 약간 변질된 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있는 것이다. 계절별 해황특성으로 여름철에 표층 저밀도수의 분포가 대한해협과 오끼나와 쪽으로 향하는 두 갈래 혀 모양의 형태를 나타내고 있었다. 이것은 중국대륙 연안수와 혼합된 저밀도 표층수의 흐름이 대한해협과 동중국해 동남쪽으로 향하고 있는 것으로 사료된다.

학술 발표 논문 초록 / 지구과학내용분야 2 / 동해 남부에서의 물질 수송과 해류구조 특성

안희수,신홍렬,변상경,윤종환,이진기,장유순 한국지구과학회 2000 지구과학 교육심포지엄 및 춘계학술발표회 Vol.2000 No.-

학술논문발표회 / 제1분과 발표논문 초록 : 회전삼중수조에서 열적으로 유도된 경압류의 장애물 효과

소선섭,신홍렬,윤진석,손정호,김명환,진수광 한국지구과학회 1998 지구과학 교육심포지엄 및 춘계학술발표회 Vol.1998 No.-

북서태평양 해양기상환경의 장기변동

김영윤,신홍렬 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5