황해에서 전지구 위성 표층 수온 자료의 비교 및 개선 방안

Abstract

위성의 해양 표층 수온(Sea Surface Temperature; SST)은 해양 및 대기 예측 시스템과 기후 변화 연구에 필수적인 자료이며 이러한 위성 SST 자료는 해양자료동화에서 가장 기본적으로 활용된다. 이 연구에서는 다섯 개의 격자화된(gridded) 전지구 위성 SST 자료를 2010년부터 2013년까지 황해 동부에서 현장 관측 SST 자료를 사용하여 비교하고, 위성 SST 자료들에서 나타나는 계절별 오차의 원인을 조사했다. 황해 동부에서 현장 관측 SST 자료와 격자화된 Level 4 (L4) 위성 SST를 비교하면 위성 SST에서 평균적으로 1℃ 미만의 평균제곱근오차(RMSD)가 있다. 특히 6, 7월에 얕은 연안 해역에서 상대적으로 RMSD가 높으며 (2.3℃), 높은 RMSD는 주로 큰 고온 편향(warm bias) (> 2℃)에 기인했다. 그 고온 편향의 원인을 찾기 위해서 Level 3 (L3) SST 자료의 특성을 조사한 결과 황해 동부에서 조석 전선이 형성되어 초여름의 잦은 바다 안개 형성과 강한 공간적 수온구배(> 1.2℃ / 12km)로 인해 자주 쓸모없는 자료(bad data)로 간주되어 L4 SST 자료를 만드는 데 사용되지 못했다. 하지만 이 누락된 자료들 중에는 실제로 좋은 자료들도 포함되어 있었다. L3 자료에 SST가 누락된 연안 해역의 SST 자료들은 외해역 고온수 해역의 SST 자료와 SST 기후장(climatology) 자료에서 최적 보간(optimal interpolation)되었다. 이 과정에서 L4 SST 자료에 큰 고온 편향이 포함되어 오차가 커졌다. 황해 동부에서 격자화된 SST 자료 세트에서 고온 편향에 대한 임시 처방으로, 최적 보간에 사용되는 SST 기후장 자료를 장기 현장 관측 표층 수온 자료를 기반으로 편향을 보정하여 개선할 수 있다. 이 연구에서는 격자화된 L4 SST 자료 세트에서 고온 편향을 줄이기 위해 4년간의 현장 관측 자료 기후장을 사용한 편향 보정 방법을 제시하였으며 그 결과 OISST와 OSTIA SST 자료의 RMSD를 각각 19∼28%와 37∼41% 줄였다.