동해 Argo 자료의 지연모드 품질관리

Abstract

Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)는 자체적으로 밀도를 조절하여 침강과 상승을 주기적으로 반복하는 Argo 플로트로 결빙되지 않은 전 세계 해양의 특정 수심과 해수면사이의 수온, 염분과 해류를 관측하여 실시간으로 제공하는 국제프로그램이다. 한국은 한국해양연구원과 기상청이 동해, 태평양과 남극해에 2006년까지 180개의 Argo 플로트를 투하하였으며, 이중 동해에는 83개의 Argo 플로트가 투하되었다. 관측된 Argo 자료는 국가별로 실시간모드(Real-time mode)와 지연모드(delayed mode)로 나누어 관리하고 있으며, 한국의 지연모드 품질관리는 국립수산과학원 한국해양자료센터가 담당하고 있다. 지연모드 품질관리는 실시간 자료(R-file)의 자동품질관리와 다른 품질관리기법을 적용하여 PI의 검토를 거친 후 6개월에서 1년 이내에 세계 Argo 자료센터에 지연모드 자료(D-file)를 보고하는 것이다. 2007년 8월 현재 5038개가 한국의 지연모드 품질관리 대상 프로파일이며 이중 2808개가 동해의 프로파일이다. Argo 플로트가 작동하는 수년 동안 압력과 수온은 비교적 안정적으로 관측되는 반면에 염분은 부착생물에 의한 문제를 포함한 다양한 원인으로 관측값의 이상이 발생한다. 넓은 해양에 자유롭게 떠다니며 관측하는 특성상 플로트를 회수하여 센서를 검교정하거나 관측지점부근에서 동시에 CTD 관측을 하는 것은 막대한 비용이 발생하거나 불가능하므로, 플로트가 관측한 지점 주변의 과거자료 중에서 계절적인 변화가 미치지 않는 깊은 수심의 관측값과 비교하는 표준 지연모드 품질관리방법(이후 WJO 방법 혹은 소프트웨어)을 세계 Argo 자료관리팀이 채택하였다. 과거자료는 기준자료 DB(reference database)에서 추출하며 WJO 소프트웨어에 기본적으로 전 대양의 자료가 포함되어 있다. 선택되어 비교하는 기준자료의 양과 품질이 지연모드 품질관리의 결과에 결정적인 영향을 미친다. 그런데 동해는 WJO 소프트웨어 기준자료 DB에 포함되어 있지 않으므로 1990년 이후 국립수산과학원, 일본 JODC, 미국 ONR 등의 기관에서 보유하고 있는 동해의 약 3,000개 CTD를 수집하여 동해 기준자료 DB를 구성하였다. 먼저 눈으로 모든 프로파일에서 이상치를 제거하고, 깊은 수심(수온이 0.6℃ 이하)의 안정적인 수괴 특성을 이용하여 기준자료 DB로서 적절하지 않는 CTD 자료를 추가적으로 제거하였다. 마지막&