우리나라의 수산 양식의 대부분이 이루어지는 연안과 내만에 최근 빈번한 고수온 현상으로 매년 막대한 양식 피해가 발생하고 있다. 2018년~2021년의 최근 4년간의 7월은 이례적인 고수온, 장마, 태풍 등에 의해 1990년 이후 수온의 연별 변동성이 1994년~1997년에 이 어 두 번째로 크게 나타났다. 동·서·남해의 대표적인 고수온 양식피해 우심해역(천수만, 가막만, 구룡포)에 대한 열속과 열수지 분석을 통 해 여름철 천수만과 가막만의 고수온 발생은 주로 대기로부터 해수면을 통한 열유입에 의한 것임을 확인하였다. 벌크식으로 계산한 순열 속과 수온변화로부터 계산한 해양 열 저장률로부터 4년간(2018년~2021년)의 7월 평균 해양 열 수송률을 추산한 결과, 서산 창리는 순열속 의 13.5 %, 여수 신월은 순열속의 62.3 %가 외부로 유출되는 것으로 계산되었다, 구룡포 하정은 순열속의 22.2 %가 평균적으로 외부로 유출 되는 것으로 평가되었으나, 냉수대 발생 유무에 따라 연도별로 해양 열 수송률이 순열속의 -174.5 %에서 132.5 %까지 큰 차이를 보였다.

본 연구에서는 강한 한파가 발생했던 2018년과 온난 한파가 발생했던 2019년의 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간과 북풍계 열 바람 빈도와의 상관관계를 분석하였다. 사용된 시간 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 7개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인 근 7개 지점 AWS 기온자료를 이용하였다. 관측되지 못한 자료는 내삽법으로 근사값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 자료의 주기성을 파악하였다. 그 결과, 강한 한파가 발생했던 2018년은 북풍계열 바람을 통해 차가운 공기가 남하하면서 기온을 하강시켜 전 해역에 저수온을 유발한 반면 온난 한파가 발생했던 2019년은 평년 수준의 기온으로 하강하였지만 수온은 크게 변화하지 않았다. 강한 한파가 발생했 던 2018년 기온 하강에 따른 수온의 지연시간은 평균 14시간으로 0.7 이상의 높은 상관성을 나타냈고 온난 한파가 발생했던 2019년은 평균 지연시간이 20시간으로 0.44-0.67 사이의 상관성을 보였다. 본 연구를 통해 해역별로 기온 하강에 따른 표층수온의 반응을 해석하였고 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화하고 한파 피해의 신속한 대응에 기여할 수 것으로 기대한다.

We examined long-term variations in sea surface temperature (SST) and annual amplitudes of SST around the Korean Peninsula. Two SST data sets with data periods of approximately 51 years and longer than 100 years, respectively, were obtained from the National Institute of Fisheries Science and Japan Meteorological Agency. SST of Korean waters clearly increased during last 51 years (1968-2018), which was 2.5 times higher than the global trend. This significant increasing trend was caused by the dominant increasing SST trend during winter. However, a negative and positive SST anomaly frequently appeared during winter and summer, respectively, in a recent decade. These features of seasonal SST variation have changed the annual amplitude of SST, and resulted in a drastically increasing trend after 2009. Using the longer SST data set, it was revealed that the decreasing SST trend in winter began in the 2000s and the increasing SST trend in summer bagan in the 1990s. During a recent decade, there was a distinctive SST increase in summer, whereas a clear decrease in winter. In summary, the annual amplitude of SST around the Korean Peninsula significantly changed from a decreasing trend to an increasing trend during a recent decade.

국립수산과학원은 과거 해양관측자료 복원사업을 통해 1961년 이전의 정선해양관측 및 연안정지관측 자료를 복원하여 디지털화 하였다. 먼저 한국근해 해양관측(정선해양관측) 자료 중 과거부터 현재까지 정점이 일치하는 21개 정점에 대한 지난 80년-92년간 표층 수온의 연변동을 분석한 결과 다소 차이는 있으나 상승 경향을 나타내었으며, 서해와 남해는 기존 연구와 동일하게 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 수온상승 경향이 높게 나타났다. 그러나 동해는 기존 연구와 달리 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 낮은 수온상승 경향을 나타내었다. 다음으로 복원된 연안정지관측 자료 중 각 동·서·남해를 대표할 수 있는 3개 정점에 대한 지난 89년-98년간 표층수온의 연변동을 살펴보면 동해(주문진, 1.63℃), 남해(거문도, 1.16℃). 서해(부도, 0.79℃)로 동해의 상승경향이 가장 뚜렷하였으며, 뚜렷한 주기 성은 파악하기 어려우나 대체로 3~6년을 주기로 상승과 하강을 반복함을 알 수 있었다. 특히 1980년대 이후 대부분 정점에서 양의 편차를 나타내었다. 마지막으로 해양-대기 상호작용을 이해하기 위해 연안정지관측정점의 표층수온변화에 따른 기온의 상관성을 분석한 결과 상관계수 값이 남해(거문도)는 0.76, 서해(부도)는 0.34, 동해(주문진)는 0.32로 남해가 가장 높게 나타났다.

본 연구에서는 여름철 동해안 냉수대 해역의 바람의 세기 및 방향과 수온의 장기 변동성을 살펴보았다. 바람분석 결과, 과거 22년(1997년~2011년)과 최근 7년(2012년~2018년)을 비교해 보면 여름철 동안 과거에 비해 최근에 남풍계열 바람의 빈도가 줄었고, 풍속도 약해지는 경향을 보였다. 그러나 6월의 바람은 남풍계열 바람의 빈도와 풍속이 과거에 비해 증가하는 경향을 보였다. 이는 7월과 8월에 주로 나타난 냉수대 시기가 빨라졌다고 분석되었다. 최근 7년 사이 강릉(EN) 해역에서 0.5℃~ 1.8℃의 수온 상승을 보였으며, 영덕(EC)과 기장(ES)은 0.1℃~ 0.3℃의 수온 상승을 보였다. 평년(1990년~2011년, NOAA/AVHRR 위성수온자료) 대비 최근 7년의 냉수대 출현일은 영덕 과 기장에서 줄어드는 경향을 보였고, 강릉은 상대적으로 냉수대 출현일이 증가하는 추세를 보였다. 또한 강릉, 영덕, 기장 해역에서 6월에 냉수대 출현이 증가하는 경향을 보여 냉수대 발생 해역과 시기에 변화가 발생 된 것으로 분석된다. 이러한 결과는 우리나라 주변의 여름철 동아시아 몬순의 약화가 냉수대의 발생원인인 풍향과 풍속에 영향을 미쳤기 때문으로 판단된다.

During the winter of 2017/2018, significantly low water temperatures were detected around the western and southern coasts of Korea (WSCK). In this period, sea surface temperature (SST) in the Korea Waters was about 2℃ lower than mean temperature. Using the real-time observation system, we analyzed the temporal variation of SST during this period around the western and southern coasts. Low water temperature usually manifested over a period of about 10 ~ 20 days. The daily Arctic oscillation index was also similarly detectable with the variation of SST. From the cross-correlation function, we compared two periodic variations, which were SST around the WSCK and the Arctic oscillation index. The cross correlation coefficients between both variations were approximately 0.3 ~ 0.4. The time lag of the two time series was about 6 to 7 days. Therefore, significanlyt low water temperatures during winter in the Korean coastal areas usually became detectable 6 to 7 days after the negative peak of Arctic oscillation.

본 연구에서는 1995년부터 2016년까지 여름철(5월~8월) 내 동해 연안역에서 발생하는 용승에 대한 지수(Upwelling age, UA)를 산출하고 수온(Surface sea temperature, SST)과의 상관성을 분석하였다. 동해 연안 근처의 6개 기상청 자동기상관측장비 Automatic weather system, AWS)와 종관기상관측장비(Automated synoptic observing system, ASOS) 지점에서 관측된 바람자료를 이용하여 용승지수를 계산하였으며, 수온은 국립수산과학원에서 제공하는 연안정지 자료(Coastal oceanographic data, COD)와 실시간 수온 관측 시스템 (Real-time information system for aquaculture environment, RISA) 자료를 이용하였다. 정량적으로 UA의 값은 낮게 산출되었지만 냉수대 발생 시기에 UA가 상승하였으며 실제와 유사하게 모사해 내었다. UA-SST와의 상관분석에서 음(-)의 상관이 우세하게 나타났다. 냉수대가 극심했던 2013년 6월~8월 UA-SST 상관 분석 결과, 6개 분석지점에서 -0.65~-0.89의 매우 높은 상관성을 보였으며 이는 UA가 강할수록 SST가 하강하여 강한 냉수대가 출현하였음을 증명하였다. 본 연구를 통해 동해연안역의 냉수대에 따른 용승발생 경향을 장기적으로 평가 할 수 있었으며, 용승의 크기와 강도에 따른 연안 양식어장의 피해를 최소화 하는데 기여할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 2016년 8월 해역(서해, 남해, 동해)별로 기온에 따른 수온의 반응 및 지연시간을 연구하였다. 사용된 1시간 간 격의 자료는 국립수산과학원에서 제공하는 8개 지점 해역별 수온자료와 수온관측소 인근 8개 지점 기상청 AWS 기온자료를 이용하였 다. 내삽법을 이용하여 관측되지 못한 자료값을 계산하였고, FIR Filter를 이용하여 조류 및 일변화 영향을 제거하여 자료의 주기성을 파 악하였다. 남해 2 지점은 기온과 수온이 유사한 주기성을 가졌으며, 0.8의 높은 상관계수와 약 50시간의 지연시간을 나타냈다. 서해 4 지점은 얕은 수심과 조석차로 인해 기온변화에 따른 수온의 지연시간이 약 12시간으로 반응시간이 다른 해역에 비해 빨랐다. 동해는 해안지형에 따른 환경적 요인과 깊은 수심으로 인해 기온과 수온의 상관성을 보이지 않았다. 본 연구를 통해 AT-SST 간의 지연시간을 파악함으로써 양식생물의 피해를 최소화 하는데 기여할 것이고, 수산업에서의 폭염 피해에 대한 신속한 대응 체계가 마련될 것이라 기 대한다.

With the results of observations in 2013 and 2014 including ocean buoys, in-situ investigations and wind data, we examined the spatio-temporal variation of cold water masses along the eastern coast of Korea. Usually, a cold water mass first appears along the northern part of the eastern coast from May to July, and then along the southern part of the eastern coast from late June to mid-August. Cold water masses appear 3~5 times a year and remain for 5~20 days in the southwestern part of the East Sea. A distinctive cold water mass appeared usually in mid-July in this area, the surface temperature of which was below 10℃ in some cases. During the appearance of a cold water mass in the southwestern part of the East Sea, the horizontal temperature gradient was large at the surface and a significant low water temperature below 8℃ appeared at the bottom level. This appearance of cold water masses clearly corresponded to southwesterly winds, which generated coastal upwelling.

This study aimed to analyze the relationship between sea surface temperature as a climatic element and catch amount of offshore and coastal fisheries in Korea using annual time series data from 1970 to 2013. It also tried to predict the future changes in catch amount of fisheries by climate change. Time series data on variables were estimated to be non-stationary from unit root tests, but one long-term equilibrium relation between variables was found from a cointegration test. The result of Granger causality test indicated that the sea surface temperature would cause directly changes in catch amount of offshore and coastal fisheries. The result of regression analysis on sea surface temperature and catch amount showed that the sea surface temperature would have negative impacts on the catch amount of offshore and coastal fisheries. Therefore, if the sea surface temperature would increase, all other things including the current level of fishing effort being equal, the catch amount of offshore and coastal fisheries was predicted to decrease.

To understand long-term variations of Sea Surface Temperature (SST) in inshore and offshore waters of Jeju Island in Korea, long-term data of the shore stations (1924~2009) and the network of serial oceanographic observations (1968~2008) under the National Fisheries Research and Development Institute, Korea were analyzed. The SST in coastal waters of Jeju Island has increased by 1.94oC for the last 86 years. The SST in offshore waters has increased by 1.17oC for the last 41 years. The SST has risen by 0.26oC in inshore and 1.78oC in offshore waters of Jeju Island in summer season. The SST has increased by 4.75oC in inshore and 1.13oC in offshore waters in winter season. Therefore, the annual amplitude of SST has diminished in the waters of JeJu Island between summer and winter season. We speculated that SST increase was driven by the global warming and heated fresh water from the Yangtze River. On the other side, long-term variation of SST in the waters of Jeju Island was quantified by using NOAA/AVHRR satellite data from 1990 to 2008.

In this study, changes in daily temperature range were investigated using daily maximum and minimum temperatures of Busan and Daegu for last 81 years (1934-2014), and also characteristics of daily temperature range and seasonal fluctuations by urbanization were examined. First, elapsing changes showed a lower decreasing trend in Busan (0.32℃) than Daegu (1.2 8℃) for last 81 years. Daily temperature range showed the highest rise in winter in both Busan and Daegu. Second, daily temperature range due to urbanization showed that Busan had a pronounced decreasing trend before urbanization meanwhile Daegu showed the same trend after urbanization. On seasonal changes, the results of Busan showed a decreasing trend in summer before urbanization, and in autumn after urbanization. For Daegu, the results showed a decreasing trend in spring before urbanization, and in winter after urbanization. Seasonal fluctuations of Busan showed little difference in the pre and post-urbanization, except in winter and summer. There was large difference in daily temperature range in winter after urbanization, and in summer before the urbanization. The results in Daegu showed that there was decreasing trend of daily temperature range in all seasons after urbanization.

It is well known that urban relative humidity has continuous decreasing trend owing to the influence of urbanization. The change of relative humidity is directly influenced by two factors, namely, temperature effect and water vapor effect in various urban effects. In this study, the temperature and the water vapor effects on the relative humidity change were analyzed by using monthly mean relative humidities for a long period(1961～2013) in Busan and Daegu. The major results obtained in this study can be summarized as follows. Firstly, the urban dryness was caused mainly by water vapor effect in summer. But, for the other seasons, the urban dryness is mainly due to the temperature effect. Secondly, the relative humidity in Busan is on the decrease until now. This phenomenon is similar to another Korean huge cities such as Seoul, Daejeon and Incheon.

This study examined urbanization effects and the causes of urbanization, urban population growth, increase of the city scale, land cover change, and human cultures and economic activities, using the daily minimum temperatures of the past 50 years (1961-2010) with the subject of Busan and analyzed correlations between urbanization effects and the causes of urbanization. Thereby, this paper drew a conclusion as below: 1) Due to the urbanization effects, the average annual daily minimum temperature increased as about 1.2℃; however, except for the factor of urbanization, the increase was shown as about 0.2℃. The occupancy of urbanization effects in the total temperature increase was quite high as about 83%. 2) Just like other cities experiencing urbanization, Busan, too, sees population growth and the expansion of city area as well as increased urbanization effects. First of all, correlation between population growth and urbanization effect was high as 0.96 before 1985 while it was lowered as 0.19 after 1985. Also, correlation between the increase of city area and urbanization effect was high as 0.64 and 0.79 before and after 1985. 3) Regarding the correlation between long-term land use change and urbanization effect, urbanization effect was affected greatly by the increase of city area (0.97) and reduction of green area (0.92). 4) Concerning human activities possible to affect the climatic factors of a city, this paper found the following factors: road length, car increase, power use, and the consumer price index, etc. And regarding the correlation between the three factors and urbanization effect, the correlation was higher in the consumer price index (0.97), the number of registered cars (0.89), power use (0.75), and road length (0.58) in order.

Based on the monthly weather report of Korea Meteorological Administration (KMA) and daily sea surface temperature (SST) data from National Fisheries Research and Development Institute (NFRDI) in 2006, heat budget was estimated at Gampo in the eastern coast of Korea, the region occuring the cold water known as upwelling in summer. Net heat flux was transported from the air to the sea surface during February to November, and it amounts to 345 Wm-2 in monthly mean value. During December to January, the transfer of net heat flux was conversed from the sea surface to the air with -56 Wm-2 in minimum of monthly mean value in January. Long wave radiation was ranged from 6 Wm-2 to 106 Wm-2. Sensible heat was varied from -36 Wm-2 (June) to 61 Wm-2 (February) and showed negative values from April to August. Latent heat showed 20 Wm-2 (July) with its minimum in July and 49 Wm-2 with its maximum in March in monthly mean value. The annual mean of net heat flux is 129 Wm-2, giving an annual heat surplus of 22 Wm-2. Thus, during summer, the upwelled cold water at Gampo, appears to compensate the heat gain. However the ways in which these compensations are accomplished remains to be clarified.