서해 천수만 중앙부의 하계 조류/비조류 특성

Abstract

이 연구는 서해 천수만에서 2010년 7월 29일부터 8월 30일까지 33일동안 관측한 ADCP 자료와 바람(기상청), 서산AB지구의 방류량(한국농어촌공사 천수만사업단)자료를 분석하였다. 기술통계, 조류의 조화분석을 통해 조류의 특성을 파악했고, 스펙트럼(spectrum)과 코히런시(coherency) 분석, 콤플렉스 코릴레이션(complex correlation)과 진행 벡터(progressive vector) 등을 통해 비조류 특성을 파악하여 바람과 담수 유입이 잔차류에 미치는 영향을 알아보았다. 관측 유속의 범위는 -30~41 cm/sec였고, 표준편차는 저층에서 1.7 cm/sec, 표층에서 18.7 cm/sec로 계산되었다. 조화분석 결과 유향은 북북서-남남서 방향으로 주된 흐름을 보였다. M2의 조류타원 장축과 단축은 각각 9.4~14.8, 0.1~0.5 cm/sec의 범위를 보였고, S2의 경우 각각 4.4~7.0, 0.4~1.4 cm/sec의 범위를 보였다. 잔차류 전 수층의 대한 스펙트럼 분석 결과 3~6개의 유의한 주기가 2~8일 주기에 포함되어 있었으며, 바람도 유사한 결과를 보였다. 바람과 전 수층 잔차류의 코히런시 분석 결과 3~5개의 유의한 주기가 2.8일 이내의 위상차로 나타났고, 담수 유입량과 표층 잔차류의 코히런시 분석 결과 4.6일 주기가 가장 유의했으며, 위상차는 1.2일이었다. 잔차류의 진행 벡터는 전 층에서 북향했고, 표층보다 중층에서 북향하는 거리가 컸다. 잔차류의 북향은 바람의 계절적 요인에 기인했다고 볼 수 있으나, 만 북부에서 남하하는 담수의 영향(밀도류)에 의해 표층 잔차류 일부가 남향하는 흐름을 보였다. This study analyzed the ADCP records along with wind by KMA and discharge records at Seosan A-, B-district tide embankment by KRC for 33 days obtained in the Chunsu Bay, Yellow Sea, Korea spanning from July 29 to August 30, 2010. Various analyses include descriptive statistics, harmonic analysis of tidal constituents, spectra and coherence, complex correlation, progressive vector diagram and cumulative curves to understand the tidal and sub-tidal current characteristics caused by local wind and discharge effect. Observed current speed ranges from -30 to 40 (cm/sec), with standard deviation from 1.7 (cm/sec) at bottom to 18.7 (cm/sec) at surface. According to the harmonic analysis results, the tidal current direction show NNW-SSE. The magnitudes of semi-major axes range from 9.4 to 14.8 (cm/sec) for M2 harmonic constituent and from 4.4 to 7.0 (cm/sec) for S2, respectively. And the magnitudes of semi-minor axes range from 0.1 to 0.5 (cm/sec) for M2 and from 0.4 to 1.4 (cm/sec) for S2, respectively. In the spectral analysis results in the frequency domain, we found 3~6 significant spectral peaks for band-passed wind and residual current of all depth. These peak periods represent various periodicities ranging from 2 to 8 (days). In the coherency analysis results between band-passed wind and residual current of all depth, several significant coherencies could be resolved in 3~5 periodicities within 2.8 (days). Highest coherency peak occurred at 4.6 (day) with 1.2-day phase lag of discharge to band-passed residual current. The progressive vector of wind and residual current travelled to northward at all layers, and the travel distance at middle layer was greater than surface layer distance. The Northward residual current was caused by a seasonal southern wind, and the density-driven current formed by fresh water input effected southward residual current. The sub-tidal current characteristics is determined by seasonal wind force and fresh water inflow in the Chunsu Bay, Yellow Sea, Korea.