TOPAZ4b¶

Copernicus Marine Arctic Ocean Physics Reanalysis — TOPAZ4b (ARCTIC_MULTIYEAR_PHY_002_003, 북극해·북대서양 해양-해빙 결합 재분석)

정상 제공

한눈에 보기¶

기간 참고: 1990년을 모델 안정화(spin-up)에 쓰고 1991년부터 제공합니다. 2026-10-12 확인 시 Copernicus Marine 카탈로그상 마지막 날짜는 일자료 2026-06-30, 월자료 2026-06입니다. PUM은 매년 7월(준실시간 입력)과 11월(재처리 입력)에 직전 해를 갱신한다고 적고 있어, 최근 구간은 나중에 다른 입력으로 다시 만들어질 수 있습니다.

개요¶

노르웨이 NERSC가 Copernicus Marine을 위해 만든 북극해·북대서양 해양-해빙 결합 재분석입니다. HYCOM 해양 모델과 CICE 해빙 모델을 결합하고, 100개 앙상블의 결정론적 앙상블 칼만 필터(DEnKF)로 매주 위성 해수면 고도·해수면온도·해빙 농도·해빙 이동·해빙 두께(2010년 이후)와 수온·염분 단면 관측을 동화했습니다. 1991년부터 일·월·연평균 수온·염분·해류와 해빙 농도·두께·이동을 12.5 km 격자로 제공해 북극 해빙 변화, 대서양 해수 유입, 담수 저장량 연구에 쓰입니다.

활용 가능한 변수¶

Copernicus Marine 제품 사용자 매뉴얼(PUM)과 데이터셋 메타데이터 기준 파일 속 변수명입니다. 일·월·연 데이터셋(cmems_mod_arc_phy_my_topaz4_P1D-m, _P1M, _P1Y)의 변수 구성은 같습니다. 원래 격자(극 평사도법)에서 벡터 성분은 격자 x·y 방향 기준이므로 위경도로 바꿀 때 회전이 필요합니다.

순간값 평균 누적 최대 최소 고정값 — 순간값: 표시 시각의 값 · 평균/누적/최대/최소: 표시된 구간 동안의 값 · 고정값: 시간에 따라 변하지 않음

3차원 해양 (40개 깊이)¶

2차원 해양¶

해빙¶

해면 플럭스 (별도 데이터셋)¶

고정장(static)¶

전체 변수 목록은 공식 문서에서 확인하세요.

받는 방법¶

• Copernicus Marine Data Store — ARCTIC_MULTIYEAR_PHY_002_003 — 웹 다운로드(Subset·File Browser) / Copernicus Marine Toolbox(copernicusmarine)
  • 무료 Copernicus Marine 계정이 필요합니다. 데이터셋 ID — 일평균 cmems_mod_arc_phy_my_topaz4_P1D-m, 월평균 cmems_mod_arc_phy_my_topaz4_P1M, 연평균 cmems_mod_arc_phy_my_topaz4_P1Y (현재 버전 202506), 플럭스 cmems_mod_arc_phy_my_mflux_P1D-m·_P1M-m, cmems_mod_arc_phy_my_hflux_P1D-m·_P1M-m. 각 데이터셋에 0.125° 위경도 보간본(기본)과 12.5 km 극 평사도법 원래 격자(originalGrid)가 함께 있습니다.
• Copernicus Marine Toolbox 문서 — Python / 명령줄(CLI)
  • 현재 지원 버전은 2.x입니다.

예시 코드¶

pip install copernicusmarine 으로 설치한 뒤, 처음 한 번 login()으로 계정 정보를 저장하고 실행합니다.

import copernicusmarine

# 처음 한 번만: copernicusmarine.login()

# 북극해 일평균 해빙 농도·두께(AI 보정 포함) — 기본 0.125° 위경도 격자
copernicusmarine.subset(
    dataset_id="cmems_mod_arc_phy_my_topaz4_P1D-m",
    variables=["siconc", "sithick", "sithick_corr", "vxsi", "vysi"],
    minimum_longitude=-180, maximum_longitude=180,
    minimum_latitude=65, maximum_latitude=90,
    start_datetime="2005-03-01", end_datetime="2005-03-31",
    output_filename="topaz4b_seaice_200503.nc",
)
# 원래 12.5 km 극 평사도법 격자가 필요하면 dataset_part="originalGrid" 를 추가하고,
# 영역은 minimum_x/maximum_x, minimum_y/maximum_y(단위 100 km)로 지정합니다.

실전 팁¶

• 2010년(CryoSat-2·SMOS 두께 동화 시작)을 경계로 sithick에 불연속이 있습니다. 1991년부터 해빙 두께·부피 추세를 볼 때는 sithick_corr를 쓰고, 논문에 어느 변수를 썼는지 밝히세요.
• PUM은 원래 격자의 벡터(해류·해빙 속도·바람 응력)가 극 평사 격자 방향 기준이라 위경도로 재투영할 때 회전해야 한다고 적고 있습니다. 원래 격자 파일을 직접 GIS로 옮길 때는 x·y 좌표 단위(100 km)를 m로 바꾸고 투영의 지구 반지름(6378273 m 구)도 맞추세요.
• 기본 0.125° 위경도 보간본은 원래 격자보다 약간 평활되고 육지 마스크가 넓어집니다. 해협·연안 수송 계산에는 원래 격자를 쓰는 편이 낫습니다.
• 격자가 약 12 km라 북극해 중규모 소용돌이(로스비 반경 1~2 km)는 분해하지 못합니다. 소용돌이 규모 현상은 고해상도 모델 자료와 비교하세요.
• 연직 보간(3차 스플라인) 때문에 수온·염분 경사가 강한 곳에서 값이 넘치거나(overshoot) 해저 근처 칸이 간헐적으로 비어 있을 수 있습니다.
• 북극 범위는 GLORYS12(전지구 1/12°)에도 있지만, TOPAZ4b는 해빙 이동·두께를 직접 동화한 북극 전용 재분석입니다. 두 자료를 비교하면 해빙 분석의 불확실성을 가늠할 수 있습니다.

공지 및 변경 이력¶

논문에 넣을 레퍼런스¶

데이터셋 인용¶

제품(product) DOI — DOI 10.48670/moi-00007

@misc{cmems_topaz4b,
  author    = {{E.U. Copernicus Marine Service Information (CMEMS)}},
  title     = {Arctic Ocean Physics Reanalysis ({ARCTIC\_MULTIYEAR\_PHY\_002\_003})},
  year      = {2020},
  publisher = {Mercator Ocean International, Marine Data Store (MDS)},
  doi       = {10.48670/moi-00007},
  note      = {Accessed on DD-MMM-YYYY}
}

논문 인용¶

TOPAZ4 재분석 품질 평가 논문 — DOI 10.5194/os-13-123-2017

@article{xie2017topaz4,
  author  = {Xie, Jiping and Bertino, Laurent and Counillon, Fran{\c{c}}ois and Lis{\ae}ter, Knut A. and Sakov, Pavel},
  title   = {Quality assessment of the {TOPAZ4} reanalysis in the {Arctic} over the period 1991--2013},
  journal = {Ocean Science},
  volume  = {13},
  pages   = {123--144},
  year    = {2017},
  doi     = {10.5194/os-13-123-2017}
}

AI 보정 해빙 두께(sithick_corr) 논문 — DOI 10.5194/tc-19-731-2025

@article{edel2025sit,
  author  = {Edel, L{\'e}o and Xie, Jiping and Korosov, Anton and Brajard, Julien and Bertino, Laurent},
  title   = {Reconstruction of {Arctic} sea ice thickness (1992--2010) based on a hybrid machine learning and data assimilation approach},
  journal = {The Cryosphere},
  volume  = {19},
  pages   = {731--752},
  year    = {2025},
  doi     = {10.5194/tc-19-731-2025}
}

SMOS 해면 염분 동화 (PUM 인용) — DOI 10.5194/os-19-269-2023

사사(Acknowledgements) 작성¶

Copernicus Marine는 사사에 "This study has been conducted using E.U. Copernicus Marine Service Information;" 뒤에 제품 DOI(10.48670/moi-00007)를 붙이도록 권장합니다. PUM에는 별도 권장 논문이 지정되어 있지 않으므로, 시스템 설명에는 Xie et al. (2017)을, sithick_corr를 썼다면 Edel et al. (2025)을 함께 인용하세요.

Information on the datasets used in this study was compiled with the help of the Korean Climate Data Navigator (KCDN) (Sim, 2026; https://doi.org/10.5281/zenodo.23300923).

참고 링크¶

• Copernicus Marine 제품 페이지 (ARCTIC_MULTIYEAR_PHY_002_003)
• Product User Manual (PUM)
• Quality Information Document (QUID)
• 북극 분석·예보 제품 (TOPAZ5, ARCTIC_ANALYSISFORECAST_PHY_002_001)
• Copernicus Marine 인용 방법 안내