한국 남동해역의 해류 구조와 연안용승

Abstract

한국 남동해역의 해류 구조와 연안용승에 대한 연구를 위해 1999, 2001, 2004년에 하계에 해류와 CTD 관측을 하였다. 해류는 대마난류의 주축에 있는 대한해협과 연안용승이 발생하는 울산 근해에서 하계에 2개월 이상 동시에 관측하였다. 한국 남동해역 하계의 상층 해류는 울산 근해의 경우 강한 북향류가 우세하지만 변화가 크게 나타났으며 대한해협 서수도 최심부는 북동향류로 울산에 비하여 유속이 약 1/2배 정도 약하고 큰 변화 없이 일정한 상태를 유지하였다. 그리고 2004년 7월 중순 이후 약 40일 동안 약한 해류가 지속하는 것처럼 울산의 상층 해류가 급격히 약해지거나 남향류가 나타난 시기에도 대한해협에서는 변화가 거의 없었다. 연안의 해류가 약해진 시기의 표층 고온수는 해안에서 멀리 분포하여 대마난류의 경로가 변한 것으로 파악되며 또한 경로 변화로 표층에는 반시계방향의 순환 구조가 보였다. 울산 연안에서 해류의 주축방향에 대한 EOF 분석 결과, Mode 1과 Mode 2가 전체 해류 변동에 약 83% 이상을 차지하였다. 경압성분은 2층 구조로서 저층의 남향류를 가지고 있지만 북향류가 강해지면 두 성분이 중첩되어 저층의 남향류는 뚜렷하지 않았다. 이와 반대로 경압성분이 강한 대신에 북상하는 해류의 경로 변화로 유속이 약해지면 저층의 남향류는 증가하였다. 한편, 수심 약 120 m인 외해 쪽에서는 지속적으로 저층 남향류가 관측되었다. 상층의 북향류가 강해지면 baroclinic tilting 효과 때문에 해안 쪽으로 등온선이 상승하며 저층의 냉수괴는 더욱 해안 쪽으로 쏠리는 현상이 나타난다. 남동해역 해안의 강한 상층 해류로 인한 등온선 상승은 냉수괴를 해안 부근 표층 아래에 머물게 하는 중요한 역할을 한다. 2001년 용승에 의해 표층에 출현한 약 14-18℃의 수괴는 해안에서 떨어진 지역에서는 약 40-100 m 수심에 있지만 해안에서는 약 10-40 m 수심에 존재하였다. 그러므로 남동해역의 약한 남풍계열의 바람에도 불구하고 연안용승이 쉽게 발생하였으며, 이는 표층 수온의 신속한 반응으로 나타난다.

Simultaneous current observations were conducted several times in summer from 1999 to 2004 for regional comparison and coastal upwelling study in the southeastern sea of Korea. CTD observations were also carried out during the same periods. A focus was placed on the comparison of currents at two regions of deep trough in the Korea Strait and Ulsan area. Contrary to the expectation that the upper currents would be dominated by a single Tsushima Warm Current (TWC) system, the observed currents at two places are different from each other in terms of the variabilities and magnitudes. In the trough of the strait the current direction is northeastward and steady throughout the whole periods, whereas the current off Ulsan is parallel to the coast and much stronger. Variable currents off Ulsan in Agust through November 2001 and very weak current in mid-July to August 2004 suggest that TWC sometimes meanders or leaves the coast earlier. For the vertical structure of current, only two components contain 83% of total variance. First mode represents the northward velocity in the whole water column. Baroclinic second mode is has two-layer structure with northward upper layer. At the coastal stations of 80-90 m depth the direction of near-bottom currrent is variable depending on the relative dominance of two components. Southward bottom flow appears only when the second mode is greater than the first one near the bottom. At offshore stations of 100-120 m depth, southward bottom flow is predominant and extended to the trough of the strait. The temperature at the boundary of current reversal is about 8-12°C. Baroclinic tilting by strong coastal current shifts the cold water mass towards the coast and upward. This tilting effect is a basic favorable condition for coastal upwelling. For the same upwelling-favorable winds, the extent of upwelling and response of surface temperature depend on the current condition.