AMSR2 위성 자료를 활용한 한반도 주변해역 해수면온도 오차 특성

Abstract

인공위성 자료를 활용한 해수면온도 산출은 현장 관측 자료의 시·공간적인 한계를 극복할 수 있는 가장 효과적인 방법으로, 적외 영역과 마이크로파 영역으로부터 산출되고 있다. 구름과 대기의 영향을 크게 받는 적외 영역에 비해 마이크로파 영역에서는 구름의 존재와 상관없이 해수면온도 관측이 가능하여 자료 획득률이 높다는 장점을 가진다. 합성장 산출 및 기후변화 연구에 마이크로파 해수면온도의 기여도가 증가하고 있는 만큼, 연구 해역에 대한 마이크로파 해수면온도의 오차 특성 분석이 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 2012년 7월부터 2016년 8월까지 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 센서 자료와 해양 현장수온 관측 자료 사이에서 획득된 총 162,264개의 일치점 자료를 활용하여 우리나라 주변 해역에서의 마이크로파 해수면온도 정확도를 검증하고 오차 특성을 분석하였다. AMSR2 해수면온도는 실측 자료에 대해 0.63oC의 평균제곱근오차와 0.05oC의 편차를 보였다. 위성 해수면온도와 현장 관측 해수면온도의 차이는 풍속, 해수면온도, 연안으로부터의 거리, 열전선 등 다양한 요인에 의해 발생되었다. AMSR2 해수면온도는 낮시간동안 낮은 풍속(<6 m/s)에서 실측 해수면온도보다 높게 산출되는 일변동(diurnal effect)에 의한 오차를 보였다. 또한 겨울철에 평균제곱근오차가 커지는 경향이 나타났는데, 이는 해상풍의 풍속이 커질수록 해수면의 방사율이 높아져 해수면온도 산출 시 양의 편차가 발생할 수 있으므로 겨울철의 강한 바람이 해수면온도 오차를 증가시킨 것으로 추정되었다. 이 외에도 저온에서 저하되는 민감도와 육지에 의한 자료오염 또한 AMSR2 해수면온도의 오차를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음을 확인하였다. 열전선에 따른 해수면온도 오차 특성을 분석한 결과 해수면온도의 공간 구배 크기가 커질수록, 열전선에 근접할수록 해수면온도 오차가 증가하였다. 본 연구는 우리나라 주변 해역 마이크로파 해수면온도의 정확도 검증 및 오차 특성 분석을 통해 향후 마이크로파 해수면온도를 활용하는 연구의 바탕을 마련하고자 하였으며, 연구 지역의 환경적 요인에 따라 발생할 수 있는 오차에 대한 분석이 선행되어야 보다 정확한 위성 관측 해수면온도를 얻을 수 있음을 제시하였다.