북극 스발바드 스피츠베르겐섬 주변 해역에서 해양 광 특성 연구

Abstract

북극 다산기지 주변 해역인 콩스피오르덴 (Kongsfjorden)과 크로스피오르덴 (Krossfjorden) 및 그 외해역에서 2006년부터 2008년까지 3년동안 매년 약 10일 정도 현장조사를 수행하였다. 여과시스템과 휴대용 분광기 (Spectroradiometer) 등을 이용하여 해양환경변수인 엽록소 농도와 총 부유물 농도,해양 광 특성 변수들인 해수 고유의 광특성 (Inherent Optical Properties, IOPs)와 해수 외형적 광특성(Apparent Optical Properties, AOPs) 등을 측정/분석하였다. 엽록소 농도는 식물플랑크돈의 대증식 (phytoplankton bloom)이 발생한 해역을 제외한 관측해역 전반에서 평균 1 mg/m3 이하의 분포를 보였다. 총 부유물 농도는 콩스피오르덴과 크로스피오르덴을 포함한 연안해역에서 평균 1 g/m3 이상의 높은 분포를 보였고, 외해역에서는 평균 1 g/m3 이하의 낮은 분포를 보였다. aph(443) 값은 0.005 – 0.107 m-1 이고, ass(443) 값은 0.004 – 0.307 m-1 이고, adom(443) 값은 0.034 – 0.186 m-1 이다. 콩스피오르덴 외해역은 한반도 주변 해역에서 동중국해의 해수 광 특성과 매우 유사하였고, 콩스피오르덴과 크로스피오르덴은 한반도의 연안해역과 유사하였다.따라서 북극 다산기지 주변 해역은 CASE-II water 성향이 강한 해수에서 CASE-I water 성향이 강한 해수까지 해양 광학적으로 다양한 해수가 복합적으로 존재하는 해역이다. 북극 다산기지 주변해역에서 1시간 간격으로 측정된 Ed(460)의 평균값은 40 mW/cm2/mm 이다. 이것은 한반도 주변 해역에서 측정된 Ed(460)의 평균값에 비해 약 35 % 정도 낮은 값으로, 중위도 지역에 도달하는 태양광량의 약 35 % 정도만 북극지역에 도달하고 있음을 확인하였다. MODIS Aqua 해색위성자료와 현장자료의 수출광량 (Lw) 비교에서 위성자료값이 현장자료값에 비해 약 35 % 정도 과대추정된 것으로 분석되었고, 태양광량의 분석결과와 일치하였다. 또한 엽록소 농도의 비교에서는 위성자료값이 현장자료값에 비해 평균 약 40 % 정도 과대추정되었다. 특히 콩스피오르덴의 외해역에서 현장관측한 엽록소 농도값이 0.1 mg/m3 미만인 해역에서 위성자료값은 약 50 % 이상 과대추정하였으며 평균오차보다 상당히 높았다.