세계해양순환실험

World Ocean Circulation Experiment

세계해양순환실험(WOCE)은 국제기후연구프로그램의 구성요소였으며, 지구기후계통에서 세계대양의 역할을 확립하는 것을 목표로 하였다. WOCE의 현장 단계는 1990년과 1998년 사이에 진행되었고, 2002년까지 지속된 분석 및 모델링 단계가 뒤따랐다.[1] WOCE가 고안되었을 때, WOCE의 창조에 대한 세 가지 주요 동기가 있었다. 그 중 첫 번째는 특히 남반구에서 세계 대양의 불충분한 커버리지다. 또한 데이터는 여름보다 겨울철에 훨씬 더 희박했고, 모든 계절을 망라하는 데이터에 대한 중요한 요구도 있었다. 둘째로, 존재했던 데이터는 처음에 해양 순환을 연구하기 위해 수집되지 않았고 모델 비교에 적합하지 않았다. 마지막으로 일부 측정의 정확성과 신뢰성에 대한 우려가 있었다. WOCE는 "기후 예측을 위한 글로벌 순환 모델의 요구를 충족시키기 위해" 고안된 방법으로 수집된 새로운 데이터를 제공함으로써 이러한 문제들을 해결하고자 했다.[2]

목표들

그 캠페인은 크게 두 가지 목표를 세웠다.[1]

1. 기후모델에 사용할 수 있는 해양모델 개발 및 시험에 필요한 자료 수집

구체적으로 다음 사항을 이해하십시오.

  • 큰 규모의 열유속 및 담수
  • 세계해양순환의 역동적 균형
  • 수개월에서 수년까지의 해양 변동성 성분
  • 기후 시스템에 영향을 미치는 수량의 형성, 환기 및 순환의 속도와 특성은 10년에서 100년까지의 시간적 척도로 나타난다.

목표 1을 달성하기 위해, WCRP는 우선순위를 받을 핵심 프로젝트의 개요를 설명하고 설립했다. 중 첫 번째는 에디스의 통계뿐만 아니라 열, 담수, 화학 물질의 순환에 관한 데이터를 얻기 위한 "Global Description" 프로젝트였다. 두 번째 프로젝트—""남해"—특히 남극 대륙 순환 전류와 남양의 세계 해양과의 상호작용을 연구하는데 중점을 두었다. 세 번째이자 마지막 핵심 프로젝트 서비스 목표인 "Gere Dynamics 실험"이었다. 이들 중 두 번째와 세 번째 초점은 퇴폐적인 기후 변화에서 바다의 역할을 다루기 위해 특별히 고안되었다. WOCE의 초기 계획은 목표 1의 달성이 "모델링과 현장 활동 사이의 강력한 상호작용"을 수반할 것이라고 명시하고 있으며, 이는 아래에 자세히 설명되어 있다.

2. 장기 거동에 대한 데이터 집합의 대표성을 찾고, 해류의 장기 변화를 결정하는 방법 찾기

구체적으로:

  • 특정 WOCE 데이터 세트의 대표자 결정
  • 퇴폐적 시간 척도의 기후 관찰 시스템에서 지속적인 측정에 필수적인 해양학적 매개변수, 지수 및 필드 식별
  • 지속적인 기후 관찰 시스템에서[3] 구축에 적합한 비용 효율적인 기법 개발

모델링.

WOCE의 모델은 실험 설계와 데이터 분석에 모두 사용되었다. 데이터를 사용하는 모델은 열풍 균형, 바ottious vorticity 예산의 유지, 열, 담수 또는 질량의 보존 등 다양한 특성을 통합할 수 있다. 이러한 매개변수에 유용한 측정은 열, 담수 또는 추적기 농도, 전류, 열 및 담수의 표면 유동, 해수면 상승이다.[3]

역모델링과 데이터 동화 모두 WOCE 동안 채택되었다. 역모형은 숫자 최소 제곱 또는 최대우도 적합 절차를 사용하여 데이터를 적합시키는 것이다. 데이터 동화 기법은 데이터를 모델의 초기 통합과 비교하도록 요구한다. 그 후 모델은 새로운 데이터를 사용하고 그 과정을 반복하면서 제시간에 진행된다.[3]

이러한 방법의 성공은 모델을 완전히 구속할 수 있는 충분한 데이터를 필요로 하므로 종합적인 현장 프로그램이 필요하다.

필드 프로그램

WOCE 필드 프로그램의 목표는 다음과 같다.[1]

  • 이 실험은 자연에서 전지구적이고 주요 관측 요소들이 모든 해양에 배치될 것이다.
  • 측정의 동시성 요건은 필수적인 경우에만 부과될 것이다.
  • 전 세계 해양학(및 기상학) 공동체의 협력 연구를 위한 기존 준비에 내재된 유연성이 최대한 활용될 것이다.

WOCE 필드 프로그램의 주요 요소

위성 알티메트리
표면 강제력과 해양 표면 지형학 분야를 연구하기 위해 ERS–1과 ERS–2 (유럽어), TOPEX/POSHIDON(미국/프랑스어)의 가용성을 중심으로 구축된 계획
하이드로그래피
고품질 전도성-온도-압력 프로파일러 및 기후학적 온도-염도 데이터베이스를 제공하는 자유낙하 계측기
지구화학트레이커스
수동 화합물의 화학 정보(방사능 붕괴 및 대기 역사 등)를 사용하여 기후학적 시간 계산에 대한 물 질량의 형성률 및 수송을 연구한다.
해양 표면 플럭스
열, 물 및 모멘텀의 플럭스를 정량화하기 위해 내부 및 위성 측정 사용(열전압 및 풍력 순환 모델링에 사용됨)
위성 바람
지표면 부표, 자발적 관측선(VOS) 및 위성 마이크로파 산점계 시스템을 사용하여 지표면 풍장 측정
VOS의 지표면 기상 관측
표본 추출 및 지표면 기상학적 측정의 정확성 향상 및 면적 범위 증가
상선기회의 해양상층관측
상해의 열함량 변화를 연구하기 위한 소모성 배스터모그래프(XBT) 샘플링 라인
현장 해수면 측정
고도 측정을 보정하기 위해 해수면 게이지 업그레이드 및 설치
표류 부표와 부유물
표류 부표는 해수면 압력, 해수면 온도, 습도, 강수량, 표면 염도, 근거리 및 중층 전류와 같은 측정을 제공한다.
계류식 계측기
다수의 사이트와 깊이에서 상세한 시간적 정보를 제공한다.

결과 결론

이 목록은 포괄적이지는 않지만 WOCE에서 가장 많이 인용된 기사와 책의 표본 추출을 요약한다.

  • Ganachaud, Alexandre; Wunsch, Carl (23 November 2000). "Improved estimates of global ocean circulation, heat transport and mixing from hydrographic data". Nature. 408 (6811): 453–457. doi:10.1038/35044048.
  • 해양순환과 기후, 지구 해양 관찰과 모델링, 제1판, Eds. 제럴드 시들러, 존 굴드 & 존 처치, 학술지, 736pp. (국제 지구물리학 시리즈 77) 2001
  • Stammer, D. (2003). "Volume, heat, and freshwater transports of the global ocean circulation 1993–2000, estimated from a general circulation model constrained by World Ocean Circulation Experiment (WOCE) data". Journal of Geophysical Research. 108 (C1): 3007. doi:10.1029/2001JC001115.
  • Ganachaud, Alexandre (2003). "Large-scale mass transports, water mass formation, and diffusivities estimated from World Ocean Circulation Experiment (WOCE) hydrographic data". Journal of Geophysical Research: Oceans. 108 (C7). doi:10.1029/2002JC001565.
  • Ganachaud, Alexandre; Wunsch, Carl (December 2002). "Oceanic nutrient and oxygen transports and bounds on export production during the World Ocean Circulation Experiment: NUTRIENT AND OXYGEN TRANSPORTS FROM WOCE". Global Biogeochemical Cycles. 16 (4): 5–1–5-14. doi:10.1029/2000GB001333.
  • 남태평양 아열대 순환 재방문: 32°S, S. E. Bijffels, J. M을 따라 세계 해양 순환 실험 관측의 합성. 툴, R. 데이비스, 지구 물리학 연구 저널, 2012년 9월

참고 항목

외부 링크

참조