Formation and variation of topographic Rossby wave observed in the Chukchi Sea

Abstract

북극 척치해 74.8oN, 167.9oW 해역에서 2014년 8월에서부터 2015년 8월까지 1년간 45분 간격으로 관측한 유속 계류 자료를 이용하여 이 해역에 존재하는 지형 로스비파 (topographic Rossby wave)의 생성원인과 변동특성을 분석하였다. 유속관측에는 RDI사의 ADCP가 사용되었으며 50m 이상은 60kHz upward-looking, 60m 이하는 300kHz downward-looking으로 관측하였다. 관측된 유속은 조석에 의한 반일주기와 일주기 변동이 전반적으로 우세하였는데, 조석의 크기에 준하는 약 1.5일 주기의 상대적으로 짧은 변동도 보였다. 연직 유속 프로파일 자료로부터 이 1.5일 주기 변동이 bottom-intensified된 특성이 있음과 along-slope 방향의 유속이 우세함을 확인하였으며 이러한 특성은 관측된 1.5일 주기 변동이 지형로스비파임을 보여준다. 관측해역의 지형과 성층자료를 이용한 지형로스비파의 kinematics 분석을 통해 1.5일 주기 지형로스비파는 이론적으로 존재할 수 있는 주기의 범위 내에 있고 계산한 파수벡터의 방향이 관측값과 잘 일지함을 확인하였다. 또한 계산된 지형로스비파의 군속도의 방향은 관측된 지형로스비파가 더 깊은 해역에서 생성되어 관측해역으로 전파되어 왔음을 보여준다. 또한 관측해역의 해빙이 없는 9월과 10월에 지형로스비파가 가장 강하게 발생하였고 겨울철에는 지형로스비파가 거의 관측되지 않는 계절적 변화도 관측되었다. 본 연구를 통해 처음으로 그 존재가 밝혀진 1.5일 주기의 지형로스비파는 척치해의 얕은 대륙붕과 심해 사이의 해수교환과 해양혼합에 중요한 역할을 하고 있을 것으로 예상된다.