해양 자료동화 연구

   기후 및 장기 예측에 있어 접합 대순환 모델의 활용은 매우 중요하게 인식되고 있으나, 모형의 계통적 오차와 대기의 비선형성 등에 의해 수 개월 이상의 예측에는 한계가 있다. 예측성 향상을 위해선 모델의 개선이 필수적이지만, 접합 대순환 모델의 결과가 초기 조건에 완전히 의존함에 따라 초기 조건의 개선을 통한 예측성 향상이 보다 효율적인 작업이라 할 수 있다. 실제 현상을 가장 잘 설명하고 있는 관측을 이용하여 만든 초기 조건이 가장 최상의 초기 조건이라 할 수 있다. 그러나 모델의 격자에 비해 관측 자료의 수가 매우 적기 때문에 관측만을 이용하여 모델의 초기 조건을 만드는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 모델의 결과와 관측을 동시에 이용하여 새로운 초기 조건을 만드는 것이 가장 최상의 초기 조건을 제공해 줄 수 있는 방법이며, 이러한 기술을 자료동화라 한다. 대기의 경우 열적 관성이 짧아 자료동화의 효과가 수일에 불과하지만, 해양의 경우 자료동화의 효과가 상당기간 지속됨에 따라 해양 자료동화를 통한 최적의 초기조건을 제공하는 것이 매우 중요하다.
   대기에 비해 해양은 관측자료가 부족하여 자료동화에 대한 연구가 많이 이루어지지 않았으나, 최근 위성 기술의 발달과 ARGO 등에 의해 해양관측 자료의 수가 많이 늘어남에 따라 해양 자료동화에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 ARGO 플로트는 세계기상기구와 국가 간 해양과학위원회에 의해 2000년에 투하되기 시작하여 현재 전 세계적으로 3000 여개 정도에서 관측이 이루어지고 있으며, 시,공간적으로 비교적 조밀한 자료를 제공함에 따라 해양의 3차원적 구조를 파악하는데 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 사용된 관측 자료의 질이 자료동화의 결과에 지대한 영향을 끼침에 따라 해양 자료동화에 ARGO 자료의 활용이 매우 중요하다 할 수 있다.
   본 연구실에서는 접합 대순환 모델의 예측성을 높이기 위하여 해양 자료동화를 통해 생산된 자료를 PNU/CME 접합 대순환 모델의 초기자료로 활용하는 연구가 진행 중에 있으며, 향후 이러한 기술을 계절 예측, 엘니뇨 예측 등 장기 예측에 실용적으로 활용함으로서 예측의 질을 보다 향상시킬 것으로 기대된다.

Fig. 1 Global ocean data distribution between 1 January 2006 and
7 January 2006 (http://www.coriolis.eu.org/cdc)       

★ 참고문헌

- 안중배, 윤용훈, 조익현, 오혜람 2005: VAF 변분법을 이용한 전구 해양 자료 동화 연구, 한국해양학회 Vol.10, No.1,pp69-78
- 오혜람 2004: 전구 해수온 및 염분 자료를 이용한 VAF 자료동화 실험, 이학석사 학위논문