서남극 세종과학기지 주변 토양의 여름철과 겨울철의 지온특성 비교 (Comparison of thermal characteristics of soil in austral summer and winter at King Sejong Station, King George Island, Antarctica)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 52권 / 6호 / 901 ~ 915페이지
· 저자명 : 전우현, 이진용, 임현수, 윤호일

초록

남극 킹조지섬 세종과학기지 주변 4개 관측지점에서 토양온도를 측정하였다. 토양온도를 이용하여 자기상관분석, 스펙트럼 밀도분석 및 교차상관분석을 수행하였고 여름철과 겨울철의 토양온도 특성을 비교하였다. 또한열확산계수를 산정하고 열류량 및 활동층의 두께를 계산하였다. 토양온도 측정 로거는 깊이 10, 20, 30 cm 구간에 설치하였으며 2010-2011년 약 1년간 4시간 간격으로 토양온도를 측정하였다. 깊이별 토양온도는 여름철의경우 0℃에서 13.0℃의 범위를 보이며 겨울철에는 -16.5℃에서 -2.0℃ 사이로 측정되었다. 일변화가 크며 대기온도의 영향을 많이 받는 10 cm 보다 30 cm 깊이에서 온도변화가 적었다. 자기상관분석결과 토양 깊이가 깊어질수록 지연시간도 길어졌으며 여름철보다 겨울철에 지연시간이 더 길었다. 스펙트럼 밀도분석 결과 전체기간모든 관측지점에서 24시간의 주기성이 나타났으며 여름철보다 겨울철에 긴 주기성이 나타났다. 열류량은 토양온도가 하강하는 등온기와 결빙기에는 음의 값을, 온도가 상승하는 해빙기와 온난기에는 양의 값을 보였다. 또한활동층의 두께는 0.43~0.77 m의 범위를 보였고 평균 0.59 m로 계산되었으며 이는 기존에 보고된 값과 일치한다.

영어초록

The soil temperatures was monitored at 4 sites near the King Sejong Station, King George Island, Antarctica. The thermal characteristics of soil were evaluated by conducting auto-correlation, spectral density analysis, and cross-correlation and comparing characteristics of soil in summer and winter seasons using the measured soil temperatures. Also, thermal diffusion coefficient and the active layer thickness were calculated.
The soil temperature loggers were installed at depths of 10, 20, and 30 cm and measured every four hours in 2010-2011. The soil temperatures in different depths range from 0 to 13.0℃ in summer season and -16.5 to -2.0℃ in winter season. Being more affected by air temperature, soil temperature variation was more larger at 10 cm than 30 cm. The auto-correlation of soil temperature showed longer lag times at deeper depth and those at winter than summer. All of the spectral density functions of the soil temperatures indicated diurnal periodicity, and winter season indicated longer periodicity than summer season. The obtained heat flow showed negative values during isothermal and freezing periods, but positive during thawing and warming periods. The maximum estimated active layer thickness in the study area range from 0.43 to 0.77 m with average of 0.59 m, which is consistent with previous reports.

참고자료

· 없음