피오르드 지역 담수 유출로 인한 해류 특성 변화
Changes in Ocean Current Characteristics Due to Freshwater Discharge from Fjord Regions
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초록
피오르드 지역의 담수 유출이 해류 패턴에 미치는 변화를 분석하기 위해, 본 연구에서는 고해상도 모델 도메인을 구성하고 Finite Volume Community Ocean Model (FVCOM)을 2007년 콩스피오르드 지역에 적용하였다. 기존 연구들보다 해상도가 높은 비구조 격자를 사용하여 수치모델을 구성하였고, 해당 모델은 조위, 계절별 수온 및염분의 시간적 변동성을 높은 수준으로 재현하였다. 또한, 모델은 북쪽으로 향하는 고수온의 West Spitsbergen Current (WSC) 특성을 나타내고 있으며, 융빙수 유출 시 나타나는 저층 유속 증가 현상도 구현하였다. 구축한 수치모형을 바탕으로, 융빙수 유출이 적용된 시나리오와 그렇지 않은 시나리오 간의 해류 변화를 비교하여 담수 유출의영향을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 조수빙하 융빙수 유출량이 증가할 경우 여름철(7~8월) 콩스피오르드 저층에강한 상류 방향의 해류가 발달하였다. 이와 함께 피오르드 입구에서는 회전성 흐름이 형성되고, 유출된 담수로 인해해당 해역을 중심으로 강한 성층 구조가 생성되었다. 반면, 융빙수가 유출되지 않은 경우에도 유사한 회전 흐름이나타났지만, 흐름의 강도가 약하고 저층 유속 강화는 뚜렷하지 않았다.
Abstract
To investigate how meltwater runoff affects current patterns in the fjord, a high-resolution numerical model was developed for the Kongsfjorden region in 2007 using Finite Volume Community Ocean Model (FVCOM). Compared to previous studies, the model adopted a higher-resolution grid, resulting in improved simulation performance. The results showed strong agreement with observations, effectively capturing the temporal variations in water temperature and salinity driven by tidal fluctuations and seasonal changes. The model successfully reproduced the characteristic high water temperatures associated with the West Spitsbergen Current (WSC) and captured the intensification of bottom currents following runoff events. The impact of meltwater was quantitatively assessed by comparing simulations with and without the runoff. The results revealed that during the summer (July~August), increased glacier meltwater runoff induces a strong upstream current near the seabed in Kongsfjorden. A rotational circulation forms near the fjord mouth, and the seawater-meltwater mixing at the surface enhances vertical stratification in this area. In contrast, in the absence of meltwater, the rotational current still develops, albeit more weakly, with minimal enhancement of the bottom-layer flow.