현장 관측자료를 이용한 동해 모델 개방경계 자료 개선

Title
현장 관측자료를 이용한 동해 모델 개방경계 자료 개선
Author(s)
최재성; 박주은; 안소라; 심한슬; 권경만; 서광호; 권석재; 최병주
KIOST Author(s)
Kwon, Kyungman(권경만)
Alternative Author(s)
권경만
Publication Year
2021-05-13
Abstract
전지구 해양 예측 모델은 일반적으로 대양에서 높은 정확도를 갖는다고 알려져 있으나, 전지구 해양 예측 모델이 예측한 여름철 대한해협 염분은 현장 관측 염분에 비하여 일관성 있게 높게 또는 낮게 모의되는 모습이 나타나곤 한다. 따라서 대한해협 부분에서 전지구 해양 예측 모델로부터 개방경계 자료를 얻어 사용하는 지역 해양순환 모델도 대한해협 부분과 동해 서남부에서 현장 관측자료에 비해 고염분 또는 저염분을 모의하는 경우가 있다. 이러한 결과는 동해 해양순환의 예측 정확도를 하락시킨다. 이 연구에서는 지역모델인 동해 해양순환 예측 모델의 염분 예측 정확도를 개선하기 위하여 지역 해양순환 모델의 개방경계 자료 편향(bias) 보정 방법과 그 효과를 조사하였다. 이 연구에 사용된 동해 해양순환 모델은 Regional Ocean Modeling System (ROMS)으로 구축했으며, 초기장과 개방경계 자료는 전지구 해양 예측 모델인 Hybrid Coordinate Ocean Model로부터 내삽하여 사용하였다. 개방경계 자료의 편향 보정은 수온과 염분의 내삽 단계, 전지구 해양 예측 모델과 현장 관측자료 간의 오차 계산 단계 그리고 오차 제거 단계를 거쳐 적용된다. 동해 해양순환 모델은 2018년 1월 1일부터 2019년 12월 31일까지, 총 2년간 수행되었다. 개방경계 자료 보정 후에 동해 서남부 10 m 수심에서 현장 관측자료와 수치모델의 예측 수온과 염분을 비교하였을 때 평균제곱근오차(RMSE)는 2018년에 각각 1.76℃와 0.23 그리고 2019년에 각각 2.02℃와 0.42였다. 2018년과 2019년 결과 중 2018년에 개방경계 자료 개선 효과가 더 뚜렷한 이유는 2018년의 경우 대한해협 계방경계 자료 보정에 사용된 현장 관측자료의 간격이 비교적 일정하고 많았으나, 2019년의 경우는 현장 관측이 이루어지지 않은 시기(9월)가 있어, 충분한 보정이 이루어질 수 없었다. 이러한 계방경계에서 현장관측 자료의 양(빈도)이 동해 내부의 재분석 자료의 품질(quality)에 영향을 주는 것으로 사료된다. 전지구 해양순환 모델로부터 개방경계 자료를 얻어서 지역 해양순환 모델을 내삽할 때 현장 관측자료를 이용한 개방경계 자료를 보정하면 지역 해양순환 모델의 예측 정확도를 개선할 수 있으며, 개방경계에서 개방경계 자료 보정에 이용할 수 있는 현장 관측자료의 시·공간적 간격이 짧을수록 그 효과는 높아질 것으로 사료된다.
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/41491
Bibliographic Citation
2021년도 한국해양과학기술협의회 공동학술대회(한국해양학회), pp.1431, 2021
Publisher
한국해양과학기술협의회
Type
Conference
Language
Korean
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