2020년 8월 동해 남부 냉수대 관측 및 수치모의

Abstract

우리나라 남동해역은 하계 남서풍과 동반되는 연안 냉수대가 빈번히 출현하는 것으로 알려져 있다. 냉수대는 수 일간 지속되는 남서풍이 연안 수괴를 외해로 수송하고, 이에 따른 보상작용으로 저층 냉수가 표층으로 수송되며 발생한다. 냉수대는 주변 해역에 비해 약 5 °C 이상 낮은 저수온대를 동반하는 물리·생물학적 환경 변화를 초래할 수 있기 때문에 연안 자원의 활용 및 보호를 위해 지속적인 모니터링 및 예측정보가 요구된다. 이 연구에서는 2020년 8월 초 동해 남부에서 발생한 냉수대 현장관측 결과 및 수치모의를 수행하였다. 2020년 8월 초 동해 남부 감포-울기 연안을 따라 지속된 남서풍과 함께 연안 수온의 하강이 관측되었다. 냉수대의 연직 수온 분포를 조사하기 위해 2020년 8월 12∼13일 양일간 양포-진하에 연한 4개의 측선, 각 6개의 정점에서 CTD 연직 관측을 수행하였다. 수치모델은 MOHID를 이용하여 동해 영역에 대해 수평해상도 1/48° (약 2km), 수직해상도 40개층으로 구성하였다. Coastal KOOS (Korea Operational Oceanographic System) 유동장과 KOOS WRF 바람장을 초기 및 경계조건으로 사용하여 냉수대 현장 관측 시기를 기준으로 1개월 전부터 모의하였다. 관측 정점의 표층 최고 수온은 23.4 °C, 최저 수온은 14.3 °C로 공간적 편차가 확인되었으며, 냉수대의 전선 또한 관측 영역 내부에서 확인되었다. T-S diagram으로부터 확인된 저층 냉수는 7∼10 °C, 34.1∼34.3 psu의 분포를 보이고 기장-진하 측선에서는 낙동강으로부터 유입된 32 psu 미만의 담수 영향이 확인되었다. 관측 시점 기준으로 기장-진하 측선에서는 연안에서 외해로 이어지는 등수온선의 기울기가 뚜렷하게 확인되나 월성-양포 측선에서는 연안역에서의 등수온선이 평행하게 관측되었고, 지역별로 남풍계열의 바람에 영향을 받는 정도의 차이를 보인다. 국립수산과학원의 6개 지역(양포, 월성, 정자, 진하, 고리 및 기장)의 표층수온 관측치와 수치 모의 결과를 산출하여 비교하였다. 비교결과 냉수대 발생기간에 일부지역에서 관측치에 비해 다소 과소모의 하였으나, 전체 모의기간의 RMSE는 0.8∼1.4 ℃로 유사하게 모의하였다.