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황해는 서태평양의 주변해 중 하나로 중국과 한국 사이에 위치한다. 북쪽으로는 발해만, 남쪽으로는 동중국해와 접하는 이 얕은 반폐쇄성 바다는 최대 수심 103 m, 평균 수심 44 m이다. 발해만은 평균 수심 20 m의 얕은 만이며, 동중국해는 최대 수심 약 2000 m에 이르고 류큐 제도에 의해 서태평양과 분리된다. 동중국해와 황해의 경계는 일반적으로 양쯔강 하구에서 제주도를 잇는 선으로 정의된다.
Wind-driven effects on the Yellow Sea Warm Current
황해 난류에 대한 바람의 영향
- Andrea C. Mask, James J. O’Brien (Florida State University, Center for Ocean-Atmosphere Prediction Studies)
- Ruth Preller (Naval Research Laboratory, Stennis Space Center, Mississippi)
Abstract
The Yellow Sea is a shallow basin with an average depth of 44 m located between China and the Korean Peninsula. One of the dominant ocean circulation features of the Yellow Sea is a warm water intrusion known as the Yellow Sea Warm Current. This feature is present throughout the year but reaches its farthest northward extension in winter. The circulation of the Yellow, East China, and Bohai Seas was modeled using the Princeton Ocean Model to better understand the dynamics of the Yellow Sea Warm Current. The horizontal resolution of the model varies from 8 km in the Yellow Sea to 25 km in the East China Sea. Twenty-four sigma levels are used to define the vertical structure. The model uses daily atmospheric forcing from the Navy Operational Global Atmospheric Prediction System for 1993. Open boundary conditions are applied at the Taiwan Strait, the Tsushima (Korea) Strait, an area south of Taiwan, and the Tokara Strait, with a closed boundary south of the Ryukyu Islands. The model results are examined to determine the effect of the wind on the northward extension of the warm water intrusion, using both water mass characteristics and northward velocity components. Sensitivity tests and spectrum analyses, performed to study the influence of the wind on the Yellow Sea Warm Current, show that winds modify the pathway and extent of the Yellow Sea Warm Current. The current’s origin, however, appears to be due to external forcing from the current systems developed in the East China Sea.
황해는 평균 수심 44 m의 얕은 분지로 중국과 한반도 사이에 위치한다. 황해의 주요 해양 순환 특징 중 하나는 황해 난류(Yellow Sea Warm Current)라 불리는 난수 유입 현상이다. 이 난류는 연중 존재하지만 겨울철에 가장 북쪽까지 확장된다. 황해, 동중국해, 발해만의 해류 순환은 황해 난류의 역학을 더 잘 이해하기 위해 Princeton Ocean Model을 사용하여 모의되었다. 모델의 수평 해상도는 황해에서 8 km, 동중국해에서 25 km로 설정되었으며, 24개의 시그마 층으로 수직 구조를 정의했다. 이 모델은 1993년 미 해군 전지구 대기 예측 시스템(NOGAPS)의 일별 대기 강제력을 사용했다. 개방 경계 조건은 대만해협, 쓰시마(한국) 해협, 대만 남쪽 해역, 도카라 해협에 적용되었으며, 류큐 제도 남쪽은 폐쇄 경계로 설정되었다. 모델 결과는 수괴 특성과 북향 속도 성분을 이용해 바람이 난수 유입의 북쪽 확장에 미치는 영향을 평가하는 데 사용되었다. 민감도 실험과 스펙트럼 분석 결과, 바람은 황해 난류의 경로와 범위를 수정하지만, 그 기원은 동중국해에서 발달한 해류계의 외부 강제력에 기인하는 것으로 보인다.
1. Introduction
The Yellow Sea, one of the western Pacific marginal seas, is located between China and Korea. Bounded to the north by the Bohai Sea and to the south by the East China Sea, this shallow, semienclosed sea has a maximum depth of 103 m and an average depth of 44 m. The Bohai Sea is a shallow bay area with an average depth of 20 m, while the East China Sea has a maximum depth of approximately 2000 m and is separated from the western Pacific by the Ryukyu Islands. The division between the East China Sea and the Yellow Sea is often taken to be from the mouth of the Yangtze River to Cheju Island.
황해는 서태평양의 주변해 중 하나로 중국과 한국 사이에 위치한다. 북쪽으로는 발해만, 남쪽으로는 동중국해와 접하는 이 얕은 반폐쇄성 바다는 최대 수심 103 m, 평균 수심 44 m이다. 발해만은 평균 수심 20 m의 얕은 만이며, 동중국해는 최대 수심 약 2000 m에 이르고 류큐 제도에 의해 서태평양과 분리된다. 동중국해와 황해의 경계는 일반적으로 양쯔강 하구에서 제주도를 잇는 선으로 정의된다.
The Yellow Sea region is dominated by a strong northerly (NNE–NW) monsoon from late November to March that has an average speed in January of approximately 10 m/s [Yuan and Su, 1984]. This monsoon condition is associated with the steep pressure gradient between the Siberian High, which covers most of the Asian continent, and the Aleutian Low, which covers the northernmost section of the Pacific Ocean. April is the period of alternating monsoons, when the wind direction is variable. By the end of May the southwest monsoon begins. During the summer the wind blows to the north with speeds that average about 1.5 m/s. This monsoon condition is associated with the seasonal low pressure over China and the North Pacific High southeast of Japan [Fairbridge, 1966]. These winds affect the local ocean currents and heat fluxes.
황해 지역은 11월 말부터 3월까지 북북동~북서풍 방향의 강한 겨울 계절풍이 지배하며, 1월 평균 풍속은 약 10 m/s이다 [Yuan and Su, 1984]. 이러한 계절풍은 아시아 대륙 대부분을 덮는 시베리아 고기압과 태평양 최북단을 덮는 알류샨 저기압 사이의 급격한 기압 경도와 관련되어 있다. 4월은 계절풍이 교대하는 시기로 바람 방향이 변동적이며, 5월 말부터는 남서 계절풍이 시작된다. 여름철에는 평균 약 1.5 m/s의 바람이 북쪽으로 불며, 이는 중국 상공의 계절성 저기압과 일본 남동쪽 북태평양 고기압과 관련이 있다 [Fairbridge, 1966]. 이러한 바람은 지역 해류와 열 플럭스에 영향을 미친다.
There are several well-defined warm currents in the Yellow Sea and the East China Sea (Figure 1). The Kuroshio, the dominant current in this system, with a maximum speed of >0.4 m/s [Song, 1994], enters the East China Sea southeast of Taiwan, follows the continental slope to the northeast, and exits south of the Japanese island of Kyushu through the Tokara Strait. Approximately 200 km west of Kyushu Island, a small northward branch splits off the Kuroshio, the Tsushima Warm Current, with a maximum speed of about 0.25 m/s [Song, 1994]. The Tsushima Warm Current exits the East China Sea through the Korea (Tsushima) Strait. The Taiwan Warm Current flows north from the Taiwan Strait into the East China Sea. During the winter it is at its weakest, about 0.13 m/s [Yuan and Su, 1984].
Figure 1. Major currents of the Yellow Sea region (redrawn from Yuan and Su [1984]), for (left) winter and (right) summer: 1, Kuroshio; 2, Kuroshio Countercurrent; 3, Tsushima Warm Current; 4, Yellow Sea Warm Current; 5, Taiwan Warm Current; 6, Yellow Sea Coastal Current; 7, Taiwan Coastal Current; 8, Korean Coastal Current; 9, Yellow Sea Cold Water; and 10, Cheju Cyclonic Gyre.
그림 1. 황해 지역의 주요 해류( Yuan and Su [1984]에서 재도식). (왼쪽) 겨울, (오른쪽) 여름. 1, 쿠로시오; 2, 쿠로시오 역류; 3, 쓰시마 난류; 4, 황해 난류; 5, 대만 난류; 6, 황해 연안류; 7, 대만 연안류; 8, 한국 연안류; 9, 황해 냉수; 10, 제주 사이클로닉 와류.