제주 북부 해역 HF-Radar 표층 해류 자료를 이용한 자료동화 방법 연구

Abstract

HF-Radar는 전파신호를 이용하여 넓은 지역의 표층 해수유동을 실시간으로 관측하는 장비이며 한국해양과학기술원에서는 제주 북부 해역에 HF-Radar를 설치하여 현재 운영 중이다. 이 연구에서는 HF-Radar 표층 해류 관측자료를 이용하여 해양순환 수치모델에 자료동화 방법을 제시하고 정확도를 비교 평가한다. HF-Radar 표층 해류를 자료동화하기 위하여 Regional Ocean Modeling System (ROMS)를 이용하여 제주해역 해양순환 수치모델을 구축하였으며, 초기 및 경계외력 자료는 전지구 해양 예측 모델인 Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM)을 내삽하여 사용하였다. 대기외력장은 유럽중기예보센터(ECMWF, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) 자료를 1시간 간격으로 수행하였다. 자료동화는 앙상블 칼만필터 (EnKF, Ensemble Kalman Filter) 기법으로 HF-Radar 표층 해류 관측자료를 3시간 간격으로 동화하였다. 자료동화 수행은 2020년 7월 한달간 수행되었으며 부이 관측자료와 자료동화하지 않은 HF-Radar 관측자료를 이용하여 자료동화 전(FR)과 자료동화 후(DA) 결과를 비교 및 평가하였다. 관측한 표층 잔차류와 FR, DA의 표층 잔차류를 비교한 결과 상관계수(correlation)가 u는 각각 0.42, 0.50이며 v에 대하여 각각 0.36, 0.45로 자료동화 후 잔차류가 개선되었다.