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한국지구과학회> 한국지구과학회지> Variation of the Relationship Between Arctic Oscillation and East Asian Winter Monsoon in CCSM3 Simulation

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Variation of the Relationship Between Arctic Oscillation and East Asian Winter Monsoon in CCSM3 Simulation

Jieun Wie , Byung-kwon Moon , Hyomee Lee
  • : 한국지구과학회
  • : 한국지구과학회지 40권1호
  • : 연속간행물
  • : 2019년 02월
  • : 1-8(8pages)

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목차

Introduction
Model and Observational Data
Results and Discussion
Conclusions
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Although recent reports suggest that the negative correlation between the Arctic Oscillation (AO) and the East Asian winter monsoon (EAWM) has been strengthened, it is not clear whether this intermittent relationship is an intrinsic oscillation in the climate system. We investigate the oscillating behavior of the AO-EAWM relationship at decadal time scales using the long-term (500-yr) climate model simulation. The results show that ice cover over the East Siberian Seas is responsible for the change in the coupling strength between AO and EAWM. We found that increased ice cover over these seas strengthens the AO-EAWM linkage, subsequently enhancing cold advection over the East Asia due to anomalous northerly flow via a weakened jet stream. Thus, this strengthened relationship favors more frequent occurrences of cold surges in the EAWM region. Results also indicate that the oscillating relationship between AO and EAWM is a natural variability without anthropogenic drivers, which may help us understand the AO-EAWM linkage under climate change.

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  • : 자연과학분야  > 지질
  • : KCI등재
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  • : 격월
  • : 1225-6692
  • : 2287-4518
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1979-2019
  • : 2067


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1Variation of the Relationship Between Arctic Oscillation and East Asian Winter Monsoon in CCSM3 Simulation

저자 : Jieun Wie , Byung-kwon Moon , Hyomee Lee

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-8 (8 pages)

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Although recent reports suggest that the negative correlation between the Arctic Oscillation (AO) and the East Asian winter monsoon (EAWM) has been strengthened, it is not clear whether this intermittent relationship is an intrinsic oscillation in the climate system. We investigate the oscillating behavior of the AO-EAWM relationship at decadal time scales using the long-term (500-yr) climate model simulation. The results show that ice cover over the East Siberian Seas is responsible for the change in the coupling strength between AO and EAWM. We found that increased ice cover over these seas strengthens the AO-EAWM linkage, subsequently enhancing cold advection over the East Asia due to anomalous northerly flow via a weakened jet stream. Thus, this strengthened relationship favors more frequent occurrences of cold surges in the EAWM region. Results also indicate that the oscillating relationship between AO and EAWM is a natural variability without anthropogenic drivers, which may help us understand the AO-EAWM linkage under climate change.

2X-밴드 이중편파 레이더 변수를 이용한 과대굴절에코 제거

저자 : 서은경 ( Eun-kyoung Seo ) , 김동영 ( Dong Young Kim )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 9-23 (15 pages)

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레이더 빔의 과대굴절현상은 수증기압과 기온의 특정한 연직적 대기 조건 하에 주로 발생한다. 과대굴절에 의해 발생하는 이상전파에코는 레이더 영상에서 강수에코로 자주 오인되기 때문에 자료품질 과정에서 미리 제거될 필요가 있다. 이를 위하여 X밴드 이중편파레이더 관측에서 비기상에코(과대굴절에코와 청천대기에코)와 기상에코의 영역에 있는 이중편파변수(차등반사도, 교차상관계수, 차등위상차) 자료들만을 수집하여, 반사도와 이중편파변수들과의 관계성 및 그룹함수에 대해서 두 에코 유형을 비교하였다. 이들 이중편파변수에 텍스쳐 기법을 적용함으로써 비기상에코를 최대한 제거하는 X-밴드 이중편파레이더용 알고리즘을 개발하였다. 전반적으로 이 알고리즘은 이상전파에코를 비교적 잘 탐지하여 제거하였으며, 또한 전라남도 진도에 위치한 S밴드 단일편파레이더 영상 자료와 비교하여 정성적으로 평가되었다.

3황해 중동부 해역 YSDP-105 심부코어 지점의 지음향 모델

저자 : 양우헌 ( Woo-hun Ryang ) , 진재화 ( Jae-hwa Jin ) , 한주영 ( Jooyoung Hahn )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 24-36 (13 pages)

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황해 중동부에서 후기 플라이스토세-홀로세 동안 빙하기원 전 지구적 해수면 변동과 지역적인 지구조 침강은 퇴적 단위층의 중첩된 매적 양상으로 나타났다. 중첩 퇴적층은 고해상 에어건 탄성파 단면과 YSDP-105 시추코어에서 A형과 B형의 두가지 유형의 단위층으로 구분된다. A형 단위층은 주로 역이 풍부한 조립질 육성 및 인접 천해성 퇴적물인 반면, B형 단위층은 조석의 영향을 받은 세립질 퇴적물로 대부분 구성된다. 퇴적 단위층의 지층 모델에 근거하여, 이 연구는 황해 중동부 해역에 위치한 YSDP-105 시추 지점에서 심부 지층의 지음향 모델을 제시하였다. 수심 45 m의 대륙붕 지층에서 4개 지음향 단위층으로 구성된 64-m 심도의 지음향 모델을 구성하였다. 실제 모델링을 위해, 모델의 지음향 특성값은 Hamilton 모델링 방법을 이용하여 해저면 하부 현장 심도의 특성값으로 보정하였다. 이 지음향 모델은 황해 중동부 해역에서 심부 지층의 지음향 특성을 반영하는 중-저주파수 지음향 및 수중음향 실험을 위해 활용될 것이다.

42016년 태풍 차바 내습 전후의 해운대 해빈의 침식과 회복 과정

저자 : 이영윤 ( Young Yun Lee ) , 장태수 ( Tae Soo Chang )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 37-45 (9 pages)

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부산의 해운대 해수욕장은 양빈에도 불구하고 지속적인 침식이 일어나고 있으며, 지구온난화로 인한 파랑 에너지 증가와 간헐적인 태풍이 그 원인으로 알려져 있다. 2016년 10월 태풍 차바는 부산을 내습하였는데, 태풍이 해빈침식에 있어 어느 정도 영향을 미치는지 알아보기 위해 태풍 전과 후 VRS-GPS 시스템을 사용해 해빈 측량과 표층 시료를 채취하여 입도분석을 실시하였으며, 침식 후 복원이 어느 정도 되는지 주기적으로 해운대 해빈 지형을 측량하였다. 조사결과, 태풍 내습 직후 해운대 해빈은 평균 약 1.4m 침식되어 낮아졌고, 평균 고조위선은 약 12 m 후퇴했으며, 이에 따라 해빈 경사는 3.8o에서 1.7o로 완만해졌다. 퇴적물 평균입도는 평균 1.6Φ에서 2개월 후 1.2Φ로 조립해졌으며, 분급은 상대적으로 좋아졌다. 태풍 내습 2개월 만에 평균 고조위선은 약 85% 정도 회복되고 해빈 단면은 대부분 복원 되었다. 이러한 결과는 해운대 해빈 침식에 있어 태풍의 영향은 크지 않으며, 다른 해빈과 비교할 때 회복기간이 매우 짧다는 것을 시사한다.

5광화문 월대 부재에 대한 암석학적 연구 및 석재공급지 추정

저자 : 박성철 ( Sung Chul Park ) , 박상구 ( Sang Gu Park ) , 김성태 ( Sung Tae Kim ) , 김재환 ( Jae Hwan Kim ) , 좌용주 ( Yong-joo Jwa )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 46-55 (10 pages)

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본 연구는 광화문 월대로 사용된 석재를 대상으로 암석학적 연구를 활용한 석재공급지를 추정하기 위해 수행되었다. 월대는 2010년에 일부 구간이 다시 복원된 것으로 원부재인 담홍색 화강암과 신석재인 회백색 화강암이 사용되었다. 석재공급지 추정을 위해 북한산과 수락산의 지질조사를 수행하였으며 채취한 시료는 모두 담홍색 화강암과 유사한 특징을 보였다. 전암대자율은 북한산에 비해 수락산의 값이 크고 암석의 색에서 부분적인 차이를 보이지만 수락산이 상대적으로 선명한 담홍색을 띤다. 수락산은 월대에 사용된 원부재와 비슷한 암석기재적 특징, 전암대자율, 역사적 사료 그리고 야외조사 시 발견된 채석흔적 등을 통해 최종 복원용 석재공급지로 판단된다. 물성시험 결과, 월대 원부재는 풍화로 인해 147 MPa로 다소 낮은 수치를 보이며 석재공급지로 생각되는 수락산은 244 MPa 높은 값을 보여 안정성까지 확보되어 양질의 석재로 사용 가능하다. 수락산 일대는 주거지역이 일부 포함 되어 있어 행정적인 문제, 자연파괴, 인근 주민 생활권 침해가 발생하여 채석활동은 어렵다. 또 다른 대안으로 QAP조성, 광물조직, 암색 등의 암석학적특징 및 물리적 특성까지 유사한 중-조립질 담홍색화강암의 포천 창수석과 영중석을 제안할 수 있다.

6물리적 지진모델링 기반 강지진동 모사를 통한 진도 감쇠 특성 분석

저자 : 김수경 ( Su-kyong Kim ) , 송석구 ( Seok Goo Song ) , 경재복 ( Jai Bok Kyung )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 56-67 (12 pages)

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본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

7초등학교 교사의 시스템 사고를 적용한 과학 교수 경험에 대한 현상학적 연구

저자 : 김형욱 ( Hyunguk Kim ) , 이효녕 ( Hyonyong Lee )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 68-85 (18 pages)

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이 연구는 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행한 초등학교 교사들의 경험을 현상학적 연구 방법을 사용하여 이해하는 것이다. 4명의 초등 교사가 참여했으며, 심층 면담을 실시하였다. 사용한 질문은 Seidman(1998)과 Schuman(1982)이 제시한 면담법을 재구성하였으며, Giorgi(1985)의 현상학적 체험 연구 방법 4단계를 적용하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 교사들은 수업 중에 시스템 사고를 증진시키는 확산적 발문을 많이 하였고, 학생 중심의 물리적, 심리적인 환경을 조성하여 시스템 사고를 향상시켰다. 둘째, 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 교수학습 예시 자료의 부족과 수업 주제 선정의 어려움을 언급하였다. 또한, 평가 도구와 측정 방법이 부족하여 학생들의 학습 내용과 과정을 올바르게 평가하는 것이 어렵다고 지적하였다. 초등학생들의 탐구 활동 능력 부족으로 시스템 사고를 기반으로 한 과학 탐구 수업의 효과를 극대화 시키는 데 한계가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 초등학교 교사들은 시스템 사고 기반 과학 탐구 수업을 진행하는 과정에서 여러 역할을 수행하고, 어려움을 겪으면서도 더 나은 수업의 방향을 찾고 있었다. 이 연구 결과는 앞으로 초등학교 수업 현장에서 시스템 사고를 적용하는 데에 가치 있게 활용될 것으로 기대된다.

8천문학적 사고를 반영한 천문교육 프로그램의 개발 및 적용: 과학관 천체 투영관 수업 사례

저자 : 최준태 ( Joontae Choi ) , 이기영 ( Kiyoung Lee ) , 박재용 ( Jaeyong Park )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 86-106 (21 pages)

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이 연구의 목적은 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램을 개발하고, 그 프로그램이 고등학생들의 천문학적 사고 능력의 향상에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 문헌 연구를 통해 천문학적 사고의 구성 요소를 선정한 후 사고력 학습 발달 모형을 응용하여 시연과 관찰, 문제 제시와 사고 활동, 지원과 모둠 토의, 시연과 평가의 네 단계로 구성된 천문교육 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사전, 사후 검사에 대해 공변량 분석을 실시하였고, 프로그램을 이용한 교수·학습 활동의 사전과 사후에 학생들의 수준 변화를 살펴 보았다. 연구 결과, 천문학적 사고를 반영한 과학관 천문교육 프로그램은 학생들의 천문학적 사고를 증진시키는 데 효과가 있는 것으로 확인되었다. 특히 이 프로그램은 천문 영역의 공간적 사고와 관련하여 관측된 천문 현상을 우주에서 보는 관점에서 재구성하여 모델링하는 능력을 신장시키는 데 효과가 있었고, 시스템 사고와 관련하여 천문 시스템을 구성하는 요소들 간의 관계를 파악하여 시스템을 조직할 수 있는 능력을 향상시키는 데 효과가 있었다. 이 연구는 학생들의 천문학적 사고를 발달시키기 위한 구체적인 교수·학습 프로그램을 제시하였다는 데 그 의의가 있다.

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