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ROMS 기반의 역학적 규모 축소를 이용한 동아시아 해역의 해황 변동 모의 KCI 등재

Simulation of Oceanic Conditions around the East Asia Seas using Dynamic Downscaling based on ROMS

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/439913
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한국지구과학회지 (The Journal of The Korean Earth Science Society)
한국지구과학회 (The Korean Earth Science Society)
초록

본 연구에서는 전지구 해양 예측 모델 결과를 동아시아 지역 해양 모델인 ROMS의 초기 및 경계 조건에 적용 한 역학적 규모 축소 모의 실험을 수행하였다. 우선 ROMS 모델의 성능을 AMOR3D, EN4, 정선 관측 자료, 인공위성 영상 및 기존에 발표된 MOHID 모델과 비교하여 검증하였다. 전반적으로 봄과 가을에는 관측 자료와 잘 일치하였으나, 해양 성층화가 강화되는 여름에는 모델 성능이 저하되는 것을 확인하였다. 또한, 동해와 남해보다 황해에서 더 우수한 성능을 보였으며, MOHID 모델보다 아표층 모의 성능이 개선되었다. RCP 4.5 시나리오를 적용하여 2015년부터 2030 년까지 예측한 CM2.1 전지구 해양 모델의 결과를 사용한 역학적 규모 축소 모의를 수행한 결과, 한반도 남서 연안의 저수온 영역, 황해난류의 경로 및 쿠로시오 해류의 사행 등 실제 해양의 다양한 현상이 잘 재현되었다. 또한, 지역 모델은 저해상도 전구 모델보다 평균 수온의 경년 변동 폭이 커지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 ROMS를 이용한 역학적 규모 축소 결과의 신뢰성이 확인되었으나, 향후 동해 및 남해와 같은 특정 지역의 ROMS 모델의 모의 성능 개 선과 2030년 이후의 장기 시뮬레이션 연구가 추가로 필요할 것으로 보인다.

This study conducted a dynamic downscaling experiment by applying the results of a global ocean prediction model as the initial and boundary conditions for an East Asian regional ocean model, Regional Ocean Modeling System (ROMS). First, we validated the performance of the ROMS by comparing it with AMOR3D, EN4, serial oceanographic observations, satellite imagery, and a previously published MOHID output. ROMS agreed well with the observational data during the spring and autumn, but its performance deteriorated in summer when ocean stratification strengthened. The model performed better in the Yellow Sea than in the East and South Seas. Additionally, the subsurface layer simulation was improved compared with the MOHID model. A dynamic downscaling simulation was conducted using the results of the CM2.1, a global ocean prediction model based on the RCP 4.5 scenario for 2015-2030. The simulation successfully reproduced various ocean phenomena, such as the cold water areas along the southwestern coast of the Korean Peninsula, the path of the Yellow Sea Warm Current, and the meandering of the Kuroshio Current. Furthermore, the regional model results showed greater interannual variability in the mean sea temperature than the low-resolution global model. This study confirmed the reliability of the dynamic downscaling results using ROMS; however, it suggests that further improvement of the ROMS simulation performance for specific areas, such as the East Sea and South Sea, as well as long-term simulations beyond 2030, is necessary.

목차
Abstract
요 약
서 론
자료 및 방법
    모델 개요
    모델 검증 시뮬레이션
    역학적 규모 축소 시뮬레이션
    비교 검증 관측 자료
모델 검증 결과 분석
    객관 분석장과의 비교 검증
    정선 관측 자료와의 비교 검증
역학적 규모 축소 결과 분석
    객관 분석장과 비교 검증
    위성 영상과의 비교 검증
    미래 변동 분석
요약 및 논의
감사의 글
References
저자
  • 임수희(㈜아라종합기술, 21952, 인천광역시 연수구 송도과학로 80) | Su-Hee Im (Ara Consulting & Technology, Incheon 21952, Korea)
  • 김도연(㈜아라종합기술, 21952, 인천광역시 연수구 송도과학로 80, 공주대학교 지구과학교육과, 32588, 충청남도 공주시 공주대학로 56) | Do-Youn Kim (Ara Consulting & Technology, Incheon 21952, Korea, Department of Earth Science Education, Kongju National University, Gongju 32588, Korea)
  • 장유순(공주대학교 지구과학교육과, 32588, 충청남도 공주시 공주대학로 56) | You-Soon Chang (Department of Earth Science Education, Kongju National University, Gongju 32588, Korea) Corresponding author