해양 심층수에 대해 알려주세요.

[바보를꿈꾸며]

바닷물은 수심에 따라 분포가 다릅니다.

보통 수심 25~200m는 수면과 거의 온도가 비슷한 표층,

그 아래는 수온이 급격히 낮아지는 수온약층(=변수층, 변온층)이 존재합니다.

수온약층 아래부터 해저면까지는 온도 변화가 거의 없이 일정한(4℃) 심층이 있습니다.

심층 해수는 온도가 일정하고 밀도가 높아 상층부 물과 섞이지 않으며

규산염, 인산염, 질산염 등 다양한 영양 염류가 풍부합니다.

수온약층은 해수면의 온도가 높게 나타나는 저위도에서

가장 잘 나타납니다.

중위도에서는 바람이 강하게 불기 때문에

혼합층이 잘 발달하지요.

혼합층은 그 두께가 두꺼울 수록 잘 발달하였다고 하고,

수온약층은 하층 온도와 상층 온도차가 클때 잘 발달하였다고 해요.

즉, 중위도 지역에서는 혼합층이 잘 발달하여

두껍게 나타나지만,

수온약층의 두께는 그림에서와 같이

두껍게 나타난다고 하진 않아요.

수온약층은 깊이에 따른 수온의 변화가 심한 층을 말합니다. 보통 표층에서 20m층까지는 봄 여름 가을 겨울 등의 계절변화에 관계없이 수온이 거의 같은데, 이 층을 혼합층이라고 하며, 이것은 바람에 의해서 물이 혼합되기 때문에 일어납니다.

겨울철 수온은 수심 200m정도에서도 표층과 비슷해지는 현상이 일어납니다. 겨울철에는 수온보다 기온이 더 낮으니 대류현상으로 이 층에서 수온이 비슷해집니다. 그러다가 5-6월쯤 되면 수심 30m 정도에서 깊이에 대한 수온변화가 심해지기 시작합니다. 7-8월의 한여름에 이런 현상이 더욱 뚜렷해지고 수온약층의 깊이도 60-70m로 깊어집니다. 10-11월이 되면 수온약층이 약해지다가 사라져 버리며, 겨울철에는 수온약층이 없어서 수심 200m 정도에서도 표층의 수온과 비슷합니다. 이러한 수온약층을 계절수온약층이라고 부릅니다. 계절에 따라 생겼다가 없어졌다가 하니까 붙여진 이름입니다. 단 여기서 대표적으로 말하는 수심은 대양에서나 조그만 만에서 조금씩 다르게 나타나고 있기에 몇 미터 정도라고 대략적으로 설명했습니다.

계절적으로 나타났다가 없어지는 계절수온약층보다 더 깊은 곳 즉 수심 500-600m 정도에서도 깊이에 따른 수온의 변화가 심하게 나타나고 있습니다. 그리고 그보다 깊은 곳에서는 수온변화가 거의 없다고 보아도 될 정도입니다. 이 곳에서는 계절의 변화에 관계없이 영구히 수온약층이 존재하고 있기에, 이를 일컬어 영구수온약층이라고 합니다. 영구수온약층은 일반적으로 수심이 아주 깊은 대양에서 볼 수 있습니다.

심층해수는 영구수온약층 아래의 아주 깊은 바다물을 말하므로 1000m 정도보다 깊은 곳의 바닷물을 말합니다. 최소한 600m 보다 더 깊은 곳 즉 영구수온약층 아래의 해수가 심층해수에 속합니다. 심층해수의 수온은 0도에서 2도 정도 사이로 보면 됩니다.

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수온약층은 혼합층과 심해층 사이에 끼어있는,

 온도변화가 급격한 층을 말합니다.

수온약층의 상부에는 온도가 상대적으로 높고,

 반대로 수심이 깊어질 수록 온도가 낮아지죠.

밀도가 낮은 따듯한 물이 위에 있고,

밀도가 높은 차가운 물이 아래에 있기 때문에

상태적으로 안정하여, 대류가 일어나지 않습니다.

따라서 수온약층은 혼합층과 심해층의 물질 교환을 차단합니다.

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혼합층이 수온이 일정한 이유는 바람의 영향으로 해수가 혼합되어 일정 깊이까지 수온이 비슷하게 유지되는 것입니다.

그리고 그 밑의 수온약층은 바람이 닿지 않아서 해수가 안정되어있어서

밑으로 내려갈수록 기온이 급속하게 떨어지죠.(태양복사 에너지의 감소)

그리고 그 밑의 심해층은, 더이상 온도가 내려갈수 없을정도로 극한의 온도이기때문에

더 깊이 내려가도 온도가 일정합니다//

즉,  바람에 의해 혼합되는 혼합층 밑으로 내려가면 바람이 닿지 않아 해수가 안정되어서

깊이에 따라 수온이 낮아지는 수온약층이 나타나는 것입니다.

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수온약층의 두께

수온약층이 적도보다 중위도지방이 두꺼운데에는 두가지 이유가 있습니다..

1. 첫번째 이유 - 바람의 세기

표면해수와 심층해수가 섞이는 정도로에 따라서 달라지는 수온약층의 두께는 해수가 얼마나 잘 섞이냐에 따라 달라집니다.. 당연히 바람이 세게 불면 잘 섞이는데 중위도 지방이 적도(적도수렴대, 적도무풍대)지방보다 바람이 강하게 불어 해수가 잘 섞입니다... 그 이유로 인하여 수온약층의 두께가 두꺼워 집니다..
적도지방의 표면이 중위도 보다 높습니다.. 하지만, 중위도나 적도지방이나 심해층의 수온은 같습니다.. 적도는 표면온도와 심층의 온도차이가 중위도에 비해 큰데(온도차이가 크면 안정도가 더 크다는 뜻으로 같은 세기의 바람으로도 덜 섞입니다.) 바람까지 약해서 덜 섞입니다.


2. 두번째 이유 - 에크만수송

중위도 지방(북위 30도기준)을 살펴보면 30도보다 저위도지방에서는 편동풍으로 인하여 해수의 에크만수송이 북쪽을 향하고, 30도보다 고위도 지방에서는 편서풍이 불어 에크만 수송이 남쪽을 향해 30도 지방에서 두 흐름이 만나게 됩니다.. 그 결과 물이 쌓이게 되는 현상이 일어나죠.. 그래서 해수면이 약간 올라가게 됩니다.. 이렇게 주변보다 올라가 해수면은 중력에 의해 아래로 누르는 힘이 작용하는데... 에크만 수송의결과로 모인 물이 누를다는 뜻으로 "에크만펌핑 효과"라고 합니다.. 이 에크만펌핑에 의해 해수가 꽉꽉 눌리면서 섞이에 되는거죠.. 그래서 중위도 지역에서 수온약층의 두께가 두꺼워 집니다...

 

이의제기 내용추가 (2005-08-09 01:54 추가) 이의제기 내용보기

1번 설명에서 수온약층인데 제가 혼합층을 설명하고 있네요..
제가 설명하려던 의도는 수온약층이 시작되는 깊이와 끝나는 깊이..
다시 말해서 수온약층의 맨 윗부분과 맨 아랫부분의 깊이를 설명하고자 했습니다..
수온약층의 맨 윗부분은 1번으로, 맨 아랫부분의 깊이는 2번으로 각각 나눠서 설명한 것인데.. 뜬금없이 혼합층 설명이 나와서 혼란스러운거 같습니다..