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민동하,Klaus Keller 한국해양과학기술원 2005 Ocean and Polar Research Vol.27 No.2
Several models predict large and potentially abrupt ocean circulation changes due to anthropogenic greenhouse-gas emissions. These circulation changes drive-in the models-considerable oceanic oxygen trend. A sound estimate of the observed oxygen trends can hence be a powerful tool to constrain predictions of future changes in oceanic deepwater formation, heat and carbon dioxide uptake. Estimating decadal scale oxygen trends is, however, a nontrivial task and previous studies have come to contradicting conclusions. One key potential problem is that changes in the historical observation network might introduce considerable errors. Here we estimate the likely magnitude of these errors for a subset of the available observations in the Southern Ocean. We test three common data analysis methods south of Australia and focus on the decadal-scale trends between the 1970's and the 1990's. Specifically, we estimate errors due to sparsely sampled observations using a known signal (the time invariant, temporally averaged, World Ocean Atlas 2001) as a negative control. The crossover analysis and the objective analysis methods are far less prone to spatial sampling location biases than the area averaging method. Subject to numerous caveats, we find that errors due to sparse sampling for the area averaging method are on the order of several micromoles kg-1. For the crossover and the objective analysis method, these errors are much smaller. For the analyzed example, the biases due to changes in the spatial design of the historical observation network are relatively small compared to the trends predicted by many model simulations. This raises the possibility to use historic oxygen trends to constrain model simulations, even in sparsely sampled ocean basins.
김일남,민동하,이동섭,Kim, Il-Nam,Min, Dong-Ha,Lee, Tong-Sup 한국해양학회 2010 바다 Vol.15 No.2
해양환경에서의 산소 소모율에 관한 자료는 생지화학적인 탄소 순환뿐만 아니라 기후 모델을 구성하는 중요한 변수들 중에 하나이다. 그러나 동해의 산소 소모율 자료는 모델에 이용될 수 있는 하나의 변수로써는 아직 구체적으로 정립되지 못했다. 해수의 물리적인 특성이 서로 다른 동해의 각 분지에서 깊이에 따른 수층내 산소 소모율 분포를 1999년 여름에 관측된 겉보기 산소 소모량과 프레온-12 분압 나이를 이용하여 계산한 후, 200~2000 m 수심구간에서 지수함수로 표현하였다. 계산된 산소 소모율은 일반적으로 상층 수심에서 높고 수심이 깊어짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 산소 소모율은 서부와 동부 일본 분지에서 뚜렷한 차이를 보이지 않았고, 울릉분지는 표층 영 역(수심 0~200 m)을 포함했을 때와 그렇지 않았을 때 추정치의 차이가 컸으며, 야마토 분지는 저층에서 다른 분지에 비해서 산소 소모율이 굉장히 낮은 값을 보였다. 수심 200~2000 m 사이에서 산소 소모율은 서부 일본 분지에서 8.15~0.83, 동부 일본분지에서 8.11~0.68, 울릉 분지에서 5.29~0.73, 야마토 분지에서 7.31~0.06 ${\mu}mol$ $kg^{-1}$ $yr^{-1}$을 보였다. 향후, 기후 변화와 관련하여 겨울철 표층해수역의 산소 불포화도를 고려한 산소 소모율 추정이 요구된다. The oxygen utilization rate (OUR) is one of the crucial parameters for ocean carbon cycling and climate models. However, parameterization of OUR in the East Sea (Sea of Japan) is yet to be established. We estimated the basin-specific OURs in the East Sea and fitted them with exponential functions with depth by using pCFC- 12 age and apparent oxygen utilization (AOU) measured in summer 1999. The estimated OURs are higher in the upper water column and decrease with depth, in general. The vertical distributions of the estimated OURs in the Western and Eastern Japan Basins (WJB & EJB) are very similar. The OURs in the Ulleung Basin (UB) varied greatly depending on whether the surface layer (0~200 m) data are included in the OUR estimate or not. Apparently, weaker oxygen consumption occurs in the deep layer of Yamato Basin (YB). The ranges of the OURs between 200 m and 2000 m at WJB, EJB, UB, and YB are 8.15~0.83, 8.11~0.68, 5.29~0.73, and 7.31~0.06 ${\mu}mol$ $kg^{-1}$ $yr^{-1}$, respectively. Consideration of the wintertime surface water oxygen disequilibrium condition in estimating the OUR will be necessary in the future study.