Regional pattern changes at the sea surface on the East Asia Sea focused on the significant wave height

Abstract

전지구의 파랑 기후(Wave Climate)의 변동성은 연안 생태계와 퇴적물 운반, 해안 침식, 해상 안전을 포함하는 많은 부분에서 중요하게 여겨지고 있다. 해상상태를 결정하는 가장 큰 요인은 풍파와 너울로 해양 에너지 분포 중에서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 해양 표면의 파랑은 대기와 해양 사이의 운동량과 에너지 교환의 결과물이며 해안에 부딪혀 모래사장과 연안선의 모습을 변화시킨다. 따라서 파랑기후에 대한 분석은 미래 기후변화의 영향을 평가하기 이전에 현재와 과거의 파랑기후와 그 변동성을 분석하는 단계가 우선적으로 이뤄져야 한다. 본 연구에서는 파랑 모델을 통해 생산된 결과자료를 이용해 1980년부터 2009년까지 동아시아 해역에서의 해수면 환경 변화에 관련된 파랑 기후의 연변동과 장기간 변화를 분석했다. 사용된 모델은 NCEP에서 개발한 WAVEWATCH III이다. 모델에 입력되는 초기조건으로 전 지구모델인 GME에서 생산된 1980년~2009년까지의 해상풍 자료를 사용하였다. 분석 영역은 동아시아 해역으로 115°E-150°E, 20°N-50°N이다. 모델의 정확도 평가를 위해 월평균 유의파고에 대한 RMSE, SI, 상관계수 값을 계산하였다. 분석은 30년간의 연평균 유의파고와 백분위 90% 파고, 파주기와 평균 파향의 변화에 대해 주목해서 진행되었다. 30년간 동아시아 해역의 해수면 환경에 대한 분석 결과로 동아시아 전체 해역의 유의파고는 평균 10cm 높아졌다. 북태평양 해역 (1지역)과 한반도 서해 (2지역)을 구분하여 (1) 지역은 연별 평균 0.8cm 가 넘는 높은 양의 유의파고 추세를 보였으며, 이에 반해 (2)지역에서는 연별 평균 0.5~1cm 정도의 음의 유의파고 추세를 보이며 30년간 유의파고의 높이가 최대 30cm 낮아졌다. 이를 분석하기 위해 계절별 추세를 통해 여름철 서해와 동해상에 강한 음의 유의파고 추세를 발견했다. 동아시아 해역의 EOF 분석을 통해 EOF 1모드의 공간패턴은 여름․가을철 유의파고의 변화와 EOF2 모드의 패턴의 경우 여름철 유의파고의 음의 추세와 유사한 패턴을 가졌다. 유의파고의 추세와 EOF 분석 결과, 그리고 평균 파주기의 변화를 고려했을 경우 북태평양 지역의 양의 유의파고 추세는 점차 강해지고 한반도 서해 근해 지역의 추세는 약해질 것으로 분석되었다.