Western coastal area of Chungnam, including Cheonsu Bay and Garorim Bay, has suffered from hot and cold extremes. In this study, the extreme sea surface temperature on the western coast of Chungnam was analyzed using the quantile regression method, which extracts the linear regression values in all quantiles. The regional MOHID (MOdelo HIDrodinâmico) model, with a high resolution on a 1/60o grid, was constructed to reproduce the extreme sea surface temperature. For future prediction, the SSP5-8.5 scenario data of the CMIP6 model were used to simulate sea surface temperature variability. Results showed that the extreme sea surface temperature of Cheonsu Bay in August 2017 was successfully simulated, and this extreme sea surface temperature had a significant negative correlation with the Pacific decadal variability index. As a result of future climate prediction, it was found that an average of 2.9oC increased during the simulation period of 86 years in the Chungnam west coast and there was a seasonal difference (3.2oC in summer, 2.4oC in winter). These seasonal differences indicate an increase in the annual temperature range, suggesting that extreme events may occur more frequently in the future.

본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/ AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 (<6 ms−1 ) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.

본 연구는 단일 입력 전이함수모형(Single-input transfer function model)을 적용하여 여수연안 2010년의 월평균 표면수온의 예측을 시도하였다. 전이함수모형을 수립하기 위한 입력시계열과 출력시계열은 각각 여수지방의 10년(2000-2009년)간의 월평균 기온자료와 표면수온자료를 이용하였다. 전이함수모형을 수립하기 위하여 입·출력 시계열을 사전백색화하고, 입·출력 시계열간의 각 시차에 대한 교차상관함수를 결정하였다. 교차상관함수는 음의 모든 시차에서 유의한 값을 갖지 않아 기온과 표면수온사이는 일방적 인과관계를 보였다. 또한 교차상관함수의 시차 0과 1에서 유의한 값을 보였다. 이러한 교차상관함수의 특징에 따라 입·출력시계열간 전이함수의 시차와 분모 및 분자의 차수(b, r, s)는 (0, 1, 0)으로 식별되었다. 구축된 전이함수모형에 따르면 기온과 표면수온 사이의 시차는 존재하지 않았다. 여기서 현재의 표면수온은 1개월 전의 표면수온과 선형관계가 있음을 보였으며, 잡음모형은 ARIMA(1,0,1)(2,0,0)12로 식별되었다. 전이함수모형에 의한 월평균 표면수온의 예측치는 실측치에 비하여 전반적으로 0.3-1.3℃ 높은 경향을 보였으며, 6.4 %의 평균절대백분율 오차를 포함하였다. 이러한 결과는 8.3 %의 평균절대백분율오차를 보인 ARIMA 모형에 비하여 향상된 예측성능을 보이는 것이며, 표면 수온의 시계열적 예측을 시도할 경우, ARIMA 모형보다 전이함수모형의 적용을 통하여 그 예측성능의 개선 가능성을 기대할 수 있음을 시사하고 있다.

우리나라 남부해안기후의 특성과 수온과의 관계를 알아보기 위하여 해안지방인 부산, 여수, 목포를 준표준 내륙지방으로 광주와 대구, 인근 해양의 가덕도, 소리도, 홍도의 수온을 선정하여 20년 간(1960~1979)의 관측자료로서 기온, 습도, 강수량을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 해안지방(부산, 여수, 목포)은 해양의 영향으로 내륙지방(대구, 광주)보다 기온의 연교차가 적고 기온이 수온보다 높을 때는 내륙지방이 해안지방의 기온보다 높고, 수온이 기온보다 높을 때는 내륙지방이 해안지방보다 낮다. 2) 수온과 기온의 차에 따라서 내륙지방과 해안지방의 기온차가 결정되며(상관계수 0.9이상) 그 양적 예측도 상관관계식을 활용함으로써 가능하다고 생각된다. 3) 해안지방과 내륙지방의 습도의 차이도 기온의 경우와 비슷하게 나타났으나 목포는 지형적인 영향으로 다른 해안지방과 다르게 나타났다. 4) 수온과 기온의 차이에 따라서 해안지방과 내륙지방의 습도의 차이가 결정된다(상관계수 0.9이상, 목포제외), 그러므로 그 양적 해석도 가능하다. 5) 남해안지방의 강수량은 내륙지방과 그 차이가 뚜렷하게 나타나지는 않았다.

The magnitudes of sea surface temperature (SST) anomalies at 13 coastal stations along the Korean peninsula in the summer and winter for the past 29years (1969-1997) are more larger than those in the spring and autumn. The periods of positive SST anomalies (negative SST anomalies) longer than 1℃ were 75(74.5) months in the eastern coast of Korea, 47.8(51.6) months in the southern coast of Korea and 69.5(69.8) months in the western coast of Korea during the past 348 months (1969-1997). The predominant periods of the low-pass filtered monthly SST anomalies are 3 years or 13 months, even another predominant period is 24 months. The spatial variation of SST anomalies were confined by regional seas of the Korean peninsula, such as the East Sea, the South Sea and the West Sea itself.

The relationship between air temperature and sea surface temperature are studied using the daily air temperature and sea surface temperature data for 25 years (1970∼1994) at 9 coastal stations in Korea. Seasonal variations of air temperature have larger amplitudes than those of sea surface temperature. The seasonal variations of air temperature leads those of sea surface temperature by 2 to 3 weeks. The anomalies of sea surface temperature and air temperature are positively correlated. The long term anomalies of sea surface temperature and air temperature with time scales more than 1 month are more highly correlated than those of short term, with time scales less than 1 month. Accumulated monthly anomalies of sea surface temperature and air temperature for 6 months showed higher correlation than the anomalies of each month. The magnitudes of sea surface temperature and air temperature anomalies are related with the duration of anomalies. Their magnitudes are large when the durations of anomalies are long.

The relationship between the distribution of sea surface temperature(SST) and dinoflagellate(Cochlodinium polykrikoides) bloom areas were studied. The SST data were derived from the infrared channels of AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer) sensor on NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) 12 and 14 satellites during 1995-1998. The initial water temperature at C. polykrikoides bloom was about 21℃ at the coastal areas of the South Sea and along the shore of the East Sea of Korea during the summer season of 1995. The northern limit of red tides was coincident with that of 21℃ isothermal line in the East Sea. The red tides that initially bloomed at the coast of Pohang on September 21, 1995 moved to the coast of Uljin on September 26, 1995. The skipped appearance of the red tides in the areas between Pohang and Uljin was due to the East Korean Warm Current, which was moving offshore from Pohang to approach to Uljin. The cold water which was formed by tidal front in the western coast of the South Sea and by upwelling water from deep layer in the southeastern coast of the Korean peninsula played a role in blocking the spreading of red tides during summer season in 1997 and 1998. In conclusion, the distribution of red tides appeared to be dependent on the initial water temperature at red tides bloom. The SST at the red tides varied from 21℃ to 25℃ ; 21℃, 23℃, 24℃ and 24-25℃ in 1995, 1996, 1997 and 1998, respectively.