전체 관측 자료중 드레이크해협 남쪽 Ona Basin의 자료를 우선 분석하였으며 북쪽 해역은 2009년 3월 해류계 회수후 3년간 시계열 자료를 종합 분석할 예정이다. 그림 3-28은 St M06에 서 관측된 유속의 원시 자료를 보여준다. 유속이 강한 경우2006년 12월과 2007년 11월처럼 해 류계가 깊은 수심 쪽으로 600 m까지 이동하는 경우가 있기 때문에 유속 자료 처리에 주의가 필요하다. 그림 3-29에서 그림 3-33까지는 원시자료의 보정 후 3일 이동평균하여 산출된 시계 열 유속벡터이다. St. M06에서는 약 60 cm/sec의 전체 자료중 최강 유속이 나타나는데 이는 관측점이 드레이크해협 중부에 분포하는 Polar Front에 인접하였기 때문으로 판단된다. 2006년 보다 2007년에 유속이 증가한 경향이며 북동향 성분이 우세하며 남향 성분이 나타나는 경우는 거의 관측되지 않았다. 수심이 증가할수록 유속이 감소하여 일반적인 해양의 경우처럼 경압구 조의 특성이 뚜렷하였다. St. M07은 관측 지점중 가장 유속이 작았으나 유향이 급격이
그림 3-28. St M06에서 관측된 유속의 원시 시계열 자료.
그림 3-29. St. M06에서 관측한 수심별 시계열 유속 벡터.
그림 3-30. St. M07에서 관측한 수심별 시계열 유속 벡터.
그림 3-31. St. M09에서 관측한 수심별 시계열 유속 벡터.
그림 3-32. St. M10에서 관측한 수심별 시계열 유속 벡터.
바뀌는 경향이 우세하여 약한 소용돌이가 주기적으로 분포하는 것으로 보인다. St. M06에서와 유사하게 2007년이 2006년보다 유속이 강한 경향이며 수심 500 m에서 2500 m까지 유향과 유 속의 크기가 유사한 순압구조의 특징을 보인다. St. M09는 2년간 지속적으로 강한 유속을 보이 고 있으며 거의 동일한 시간 간격으로 유향이 변화하여 소용돌이 발달이 강하였음을 암시해준 다. St. M07과 마찬가지로 순압구조가 뚜렷하다. 대륙사면 해역에 위치한 St. M10에서는 여전 히 순압구조의 특징이 있으며 6월-8월에 유속이 상대적으로 매우 약하게 나타났다. 그림 3-33 은 2년간 전체 자료의 평균과 유속편차를 나타내고 있다. St. M06에서는 유속의 경압구조가 뚜 렷하며 나머지 관측점에서는 순압성이 강한 것이 뚜렷하다. 편차는 St, M09에서 가장 커서 이 관측점 해역에는 소용돌이가 상존할 가능성이 높을 것으로 판단된다. 그림 3-34와 그림 3-35는 유속 변동성을 보기 위한 유속 성분별로 스펙트럼 분석 결과이다. St. M06에서는 뚜렷한 주기 성분이 나타나지 않는 반면 St. M07에서 St. 10까지는 10일에서 40일 사이의 변동성이 다른 형 태로 나타나며 St, 09에서 20일 주기성이 가장 강하게 보이고 있다.
그림 3-33 . 드레이크해협 St. M06, M07, M09 및 M10의 2년 평균 유속과 편차 타원.
그림 3-34 . 드레이크해협 St. M06, M07 2년간 해류 자료의 유속 성분별 주기 스펙트럼.
그림 3-35 . 드레이크해협 St. M09, M10 2년간 해류 자료의 유속 성분별 주기 스펙트럼.
유속관측 자료를 고도계 자료로부터 산출된 유속 검증이 활용하기 위하여 우선 유속 자 료와 유속관측 지점에서의 고도계 자료를 비교하였다. 그림 3-36과 그림 3-37은 St. M09에서 의 비교 결과를 나타낸 것이다. 그림 3-36에서 적색 곡선은 유속자료 (위와 아래 그림은 각각 원시자료와 7일 간격 자료로 그린 것이다)를 나타내며 검은 점과 실선은 St. M09를 중심으로 해수면 차이를 나타낸 것이다. 유속 변화와 해수면 변화 크기의 변화가 유사한 위상으로 나타 나고 있으며 그 크기의 변화 경향도 상관성이 매우 크게 보이고 있다. 이는 고도계 자료의 분 석으로부터 해양 내부의 유속을 유추할 수 있음을 암시하는 것으로 이는 St. M09에서 유속구 조가 순압적 특성을 보이는데 기인한 것으로 판단된다. 그림 3-37은 유속자료를 7일 이동평균 한 것과 7일마다 자료를 선택하여 구성한 것을 동일한 고도계 자료와 비교한 것으로 큰 차이 가 없음을 보여주고 있다. 2단계에서는 본 보고서 내용에 연속하여 드레이크해협 전체 해류계 자료를 분석하고 이를 역모델 세련화에 이용할 예정이다.
그림 3-36. St. M09에서의 관측라인에 수직 성분의 유속자료와 관측점을 중심으로 한 해수면 차이의 시 계열.
그림 3-37. 그림 3-36과 같으나 유속 자료(적색 곡선)를 7일 이동평균 (위) 7일마다 자료 선택 (아래) 으로 구성한 것임.
제 5 절 토의
1. 표층 유속으로부터 수송량 해석
고도계 자료로부터 산출한 해수면 유속을 수송량으로 해석하는 부분은 주의가 필요하다.
본 보고서에서는 선택된 단면에 수직성분의 유속에 1 m 두께를 곱한 것을 표층 수송량으로 정 의하고 이의 시계열 자료를 분석하였다. 만일 유속에 해당 격자점의 수심을 곱하여 단면을 따 라 누적하는 경우에 순압성 (barotropic) 수송량으로 해석이 가능하다. 이러한 순압성 수송량이 전체 수송량을 대변하는 것이지는 분명하지 않다. 드레이크해협을 가로지르는 수평방향으로는 이렇게 계산한 순압성 수송량이 전체 수송량과 오류는 낮다고 할 수 있다. 단면상에 소용돌이 가 분포하는 경우 평균 해류로부터 소용돌이에 의한 유속 변이는 단면을 따라 누적하는 과정 에서 내부적으로 상쇄되기 때문이다. 그러나 드레이크해협에서 수직적은 유속 구조가 과연 순 압성분이 월등한가에 문제가 있다. 본 연구에서 수행하였던 LADCP 조사 결과는 대부분 상층 유속구조가 해저면 부근까지 지속되는 것으로 나타났지만 해저면 지형의 변화가 있는 경우에 는 경압적 (baroclinic) 구조도 발달하는 것으로 관측되었다. Sprintall (2003)은 드레이크해협에 서 1996-2001년의 XBT 관측 자료로부터 전체 수송량에서 경압성 송량이 차지하는 비율이 낮 지 않음을 제기한 바 있다. 따라서, 본 연구에서의 수송량지수는 표층 수송량 또는 순압성 수송 량만을 의미하며 드레이크해협 통과하는 전수송량을 의미하지는 않는다. 또한 순수한 순압성 수송량 산출은 고도계 자료보다는 기능하다면 해저면에 설치하여 획득되는 압력 자료에 근거 하는 것이 보다 더 과학적이다.