2015년 봄철 소청초 종합해양과학기지에서의 난류 플럭스의 관측 및 활용

Abstract

대기와 해양은 서로 끊임없이 현열, 잠열, 운동량 등을 교환하며 상호작용하기 때문에 기후시스템의 이해와 예측을 위해서는 대기-해양 상호작용에 대한 이해가 필수적이다. 2003년부터 관측을 시작한 이어도 종합해양과학기지(이하 이어도 기지)는 제주도 남서쪽에서 149km 떨어진 곳에 위치하여, 외해의 특성을 잘 반영하고 육지의 영향을 거의 받지 않는 특징을 가지고 있다.이러한 특징으로 인하여 이어도 기지는 태풍의 강도 및 진로 특성파악과 장마 시작일 정의 및 몬순 시기 정의에 관한 연구에 기초자료를 제공하였다. 2014년 준공된 소청초 해양과학기지는 소청도 남쪽 37 km 해상에 위치하여 황사의 이동 및 구성성분 파악과 해무에 관한 연구에 특화된 지정학적 특성을 가지고 있다.소청초 해양과학기지는 3차원 초음파 풍향풍속계인 CSAT3(Cambell Sci. Inc.)와 CO2/H2O 기체분석기인 EC150(Cambell Sci. Inc.)를 이용하여 난류 플럭스를 관측함으로써 해양-대기 상호작용 연구에 중요한 자료를 제공하고 있다. CSAT3는 구조물로 인한 관측 오차를 최소화하기 위하여 해수면으로부터 18 m의 고정식 지지대로 135°의 북동 방향과 315°방향의 남서 방향에서 관측하고 있다. 자료의 측정 및 저장 속도는 20 Hz이며, 20 Hz의 수평 방향의 바람성분, 연직 방향의 바람 성분, 수증기 밀도, 온도, 기압의 기본 변수를 이용하여 에디 공분산 방법으로 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 마찰속도를 계산하였다. 소청초 기지에서 관측된 원시 자료는 후처리 과정을 통하여 자료의 질을 개선해야만 한다. 이어도 기지의 플럭스 자료를 이용한 여러 선행 연구에서는 자료 자체의 관측 에러와 결측 구간이 많았기 때문에 Quality control(이하 QC) 서쪽에서 149km 떨어진 곳에 위치하여, 외해의 특성을 잘 반영하고 육지의 영향을 거의 받지 않는 특징을 가지고 있다.이러한 특징으로 인하여 이어도 기지는 태풍의 강도 및 진로 특성파악과 장마 시작일 정의 및 몬순 시기 정의에 관한 연구에 기초자료를 제공하였다. 2014년 준공된 소청초 해양과학기지는 소청도 남쪽 37 km 해상에 위치하여 황사의 이동 및 구성성분 파악과 해무에 관한 연구에 특화된 지정학적 특성을 가지고 있다.소청초 해양과학기지는 3차원 초음파 풍향풍속계인 CSAT3(Cambell Sci. Inc.)와 CO2/H2O 기체분석기인 EC150(Cambell Sci. Inc.)를 이용하여 난류 플럭스를 관측함으로써 해양-대기 상호작용 연구에 중요한 자료를 제공하고 있다. CSAT3는 구조물로 인한 관측 오차를 최소화하기 위하여 해수면으로부터 18 m의 고정식 지지대로 135°의 북동 방향과 315°방향의 남서 방향에서 관측하고 있다. 자료의 측정 및 저장 속도는 20 Hz이며, 20 Hz의 수평 방향의 바람성분, 연직 방향의 바람 성분, 수증기 밀도, 온도, 기압의 기본 변수를 이용하여 에디 공분산 방법으로 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 마찰속도를 계산하였다. 소청초 기지에서 관측된 원시 자료는 후처리 과정을 통하여 자료의 질을 개선해야만 한다. 이어도 기지의 플럭스 자료를 이용한 여러 선행 연구에서는 자료 자체의 관측 에러와 결측 구간이 많았기 때문에 Quality control(이하 QC)