토플 기본 종합반 10:00~1:00 스터디 B팀이 제공합니다.
Coming soon~ ㅡㅁㅡ;;
좀 딱딱한 글이지만 열심히 읽어두시면 도움이 되실겁니다.
대략 이해를 돕고자 이런 저런 방법을 많이 하였으니 자~알 쎄워주시길!
조석 [潮汐, tide] 순수과학 > 지학 > 지구물리학
정의: 달·태양 등 천체의 인력작용에 의해 해면이 1일 1∼2회 주기적으로 조수 간만을 하는 현상.
*조석의 현상
해면이 상승한 상태를 만조
또는 고조.
하강한
상태를 간조
또는 저조.
간조에서
만조까지의 사이에서 해면이 상승하고 있을 때를
밀물,
만조에서 간조까지의 사이에서 해면이 하강하고 있을 때를
썰물이라고
합니다.
만조나 간조는 하루에 2회씩 나타나는 것이 보통이며, 그 시각은 매일 수십 분씩 늦어진다고 합니다.만조에서 다음 만조(또는 간조에서 간조)까지의 시간은 변동이 심하지만, 이를 평균하면 12시간 25분정도라 하는군요.이 2회의 만조(또는 간조)에는 그 조위(潮位:해면의 높이)가 현저하게 다른 경우가 있고,이걸 일조부등(diurnal inequality)이라고 한다네요. 극단적인 경우에는 만조와 간조가 하루에 1회 밖에 나타나지 않아 1회조가 되는 경우도 있다고 합니다. 간만의 그런 불규칙 해보이는 때나 그 크기 차이는 태양과 달의 위치가 같은 곳에 있게 되는 때에 따라 상당히 크게 변하며,(서로 주기가 다르므로 아주 규칙적으로 생기진 않겠지요. 마치 5분마다 오는 5번 버스와 3분마다 오는 3번버스가 동시에 오는 경우가 거의 불규칙 하게 느껴지듯이 말이죠) 또 지역에 따라 간만이 일어나는 시간도 크게 달라진 답니다. 연안에서는 일반적으로 외양에 비해 조차가 크구요. 최대의 조차는 보름달이나 그믐달의 전후에 나타나는 경우가 많고, 이를 사리[大潮:대조.해면의 높이가 가장 높은 때로, spring tides]라고 한다네요. 상현 및 하현 때(반달모양의 달의 형상을 이야기 합니다)는 조차가 작아 조금[小潮:소조.해면의 높이가 가장 낮은 때로 neap tide라고 합니다]이 된다하구요. 조차는 월령 외에 달의 적위 등에 따라서도 변하는데요. 일조부등(앞에말한 만조의 조위가 엄청 다른 경우)이 현저한 곳에서는 최대의 조차가 상현·하현 때에 나타나는 경우도 있다네요 ㅇㅁㅇ;; 기압·바람·해수온도 등의 변동에도 조위의 변화가 일어나고, 이를 기상조라고 합니다. 기상조에는 1일주기, 1년주기와 같은 주기적 변동과 해일처럼 일시적인 것이 있다구요. 기상조도 일종의 조석으로 취급되고 있데요. 기상조에 반해, 천체인력에 따라 생기는 조석을 천문조(astronomical tide)라고 합니다. 또, 조석에 수반되는 해수의 흐름을 조류라고 하구요. 이는 조석과 같은 주기의 왕복운동 또는 타원운동이며 쿠릴 해류·멕시코 만류 등과 같은 해류와는 이질적인 흐름인데, 조류도 장소에 따라 크게 다르며, 월령 등에 따라 달라진 답니다. 즉, 해협부에서 강하며, 10kn(5m/s) 이상에 이르는 곳도 있다는 거죠. 달과 태양의 인력작용은 해양뿐만 아니라 온 지구에 미친데요. 그래서 지구(고체지구)가 변형되거나 대기운동이 일어난다 하구요. 달의 인력작용으로 생기면 지구조석, 태양의 인력작용으로 생기면 대기조석(보통 우리가 친숙한 조석이죠)이라고 하며, 이들과 구별할 때는 바다의 조석을 해양조석이라고 한다네요~
*조석의 원인
달과 지구는 공통의 무게중심을 축으로 돌고 있고, 상호간의 인력과 회전으로 생기는 원심력이 전체적으로 균형을 이루고 있습니다. 그러나 지구상의 각 지점에서 달까지의 거리와 방향은 조금씩 다르기 때문에 인력과 원심력은 완전한 균형을 유지하고 있지 못하고, 달에 가장 가까운 곳에서는 인력이 커서 달 쪽으로 끌리고 달과 반대쪽의 가장 먼 곳에서는 달의 인력보다 원심력이 커서 달과 반대방향으로 밀려가는 거죠. 또한 지구표면의 중간점에서는 인력과 원심력 방향의 어긋남으로 인해 지구의 중심방향으로 끌리게 됩니다. 이처럼 천체의 인력이 지구상의 각 지점에서 조금씩 다르기 때문에 발생하는 힘을 기조력이라고 하구요.
|
|
첫째 경우가 소조(Neap tide)입니다. 태양과 달과 지구가 삼각형 모양(triangle-configuration)으로 늘어서 있을 때 일어나구요. 이때 달은 반달모양(quater)이 됩니다. 한편 태양의 인력과 달에서의 인력이 상쇄(counter-act) 되어 낮은 해수면 높이가 됩니다. 아래 두 경우가 만조(spring tides:두경우라 ~S가 붙은 듯)입니다. 두 번째 경우는 대부분 이해가 가실거라 생각되는데요. 태양과 달이 모두 한쪽 방향으로 물을 끌어당겨서(만유인력:Gravitational force에 의해) 그쪽 지역에 해수면이 높아지는 경우죠. 이때는 보통 그믐이 되겠습니다. 그리고 세 번째 경우도 유사한 경우로 만조입니다. 한편 이때는 보름달이 되겠죠. 보통 태양과 달 지구가 일렬로 늘어서 있는 모양(configuraiton)에서 일어나는 현상입니다. 덧붙임: 먼저 해수면을 대략 고무줄정도로 생각하신담에 만조일 때 세 번째 경우에서는 간단히 양쪽에서 잡아당기니까 만조라고 생각하시구요. 소조일 때는 위에서 잡아당기게 되어서 아까 높았던 쪽이 낮아졌다고 간단히 생각하세요. 그래도 의심이 가고 알고 싶다면 메일을! |
*조석의 연구
뉴턴은 《프린키피아(원제:자연철학의 수학적 원리 Philosophiae naturalis principia mathematica,1687:보통 알고 있는 뉴턴 법칙을 맨 처음 세상의 빛으로 내보낸 책)》에서 만유인력으로부터 기조력을 도출하여 평형조석론을 제창했다네요. 이 이론에서는 힘의 균형만을 고려하고 있는데요. 그 후 해수의 운동을 고려하여 유체역학(Fluid Mechanics)의 방정식(equation)을 따른 이론 《동역학적 조석론》이 프랑스의 라플라스 등이 제창 했답니다. 이들의 연구에서는 지구 전체가 해양으로 뒤덮여 있는 경우를 다루었는데, 즉 해양의 깊이에 따라 조차가 다르며 평형조석의 수배에 이르는 경우가 있음을 밝혀내었다구요. 육지로 에워싸인 해양의 조석에 대해서도 연구되고 있어, 위도 60로 에워싸인 극해, 2개의 위도권으로 에워싸인 대상해 및 2개의 자오선으로 에워싸인 방추상 해양에서의 조석 등이 고찰됐다네요. 그리고 육지에 에워싸인 호수 등 비교적 좁은 범위에서는 위도변화에 의한 영향을 무시할 수 있으므로 취급이 비교적 용이해진다는;;
*조석의 예보(이건 미국사이트 검색하니 많이 나오는 관련내용이라 여과 없이 올립니다.)
조석은 어업이나 항해에 밀접하게 관련되어 있으므로, 예로부터 각지에서 태음력을 이용한 예보가 실시되어 왔다. 정밀도가 높은 예보는 천체의 운동에 따라 조석상수를 사용하여 계산한다. 달의 운동은 복잡하여 기조력의 시간변화를 간단한 식으로 표현할 수는 없다. 그러나 1년 이내의 짧은 기간이면 기조력을 몇몇 주기변동(삼각함수)을 중첩시킴으로써 상당히 잘 나타낼 수가 있다. 실제의 조석은 기본적으로 기조력에 의한 강제진동이며, 기조력과 같은 주기를 가진 변동으로 분해할 수 있다. 조석을 구성하는 개개의 주기변동을 분조라고 하며, 미소한 것까지 포함하면 매우 많다. 그 주요한 것은 〔표〕와 같다. 어떤 관측점에서의 조석을 보면 각 분조의 주기는 완전히 일치하지만 진폭 및 위상은 각 분조마다 다르다. 장기간의 평균적 진폭 와 위상차 (평형조석에 대한 지연각도)를 조석상수라고 한다. 조석상수는 지형변화 등이 없는 한 별로 변화하지 않는다. 그리고 관측자료에서 조석상수를 구하는 것을 조석조화해석이라고 한다.
*조석과 인간생활 (이건 토플 공부하시느라 지친 누나 형들에게 드리는 보~너스 -_-;;)
조석은 연안에서의 어업이나 선박의 항해와 관계가 있으며, 여러 가지 사항이 예로부터 경험적으로 알려져 왔다. 물고기의 먹이가 되는 플랑크톤이 조류에 의해 흐르기 때문에 조시(潮時)에 따라 어획량이 변동된다. 흐름이 거의 정지하는 만조·간조에는 물고기를 별로 낚을 수 없는 경우가 많다. 그러나 조개류의 채취작업에는 간조 때가 좋다. 배는 조류를 타고 나아가면 빠르고 경제적이므로, 큰 동력이 없었던 옛날에는 항구에서 때를 기다려 조류를 따라 항해하는 경우가 많았다. 현재도 비교적 속도가 느린 소형화물선 등의 경우는 조류가 강한 곳은 되도록 역류시를 피해서 통과하고 있다. 또, 항만에서의 항행이나 하역작업에는 해면의 높이에 따라 영향을 받는 경우가 적지 않다. 특히 조선소에서 대형선박을 진수할 때는 깊은 수심을 필요로 하기 때문에 만조시를 선택하여 진수한다. 그리고 조석·조류의 에너지는 대단히 커서 그 활용방법이 예로부터 연구되었다. 조력발전은 가장 대표적인 예이다. 프랑스의 랑스강 어귀에서는, 어귀에 댐을 만들고 조석에 맞춘 수문의 조작에 의해 수m의 낙차를 획득하여 1만㎾의 발전이 이루어지고 있다. 조력발전은 동력에너지에 비용이 들지 않는다는 점이나 기후 등의 영향을 별로 받지 않는다는 점에서는 뛰어나지만 일반적인 댐과 비교하여 낙차가 작기 때문에 큰 발전소는 만들 수 없다. 또, 하루에 몇 시간은 발전기가 정지한다거나 사리·조금에 따라 발전능력이 변동되기 때문에 랑스강 어귀를 제외하고는 거의 건설되지 않고 있다. 매년 세계 각 지역마다 조석예보표가 발행되고 있는데, 조석의 예보를 하려면 조석에 의한 해수면의 변화를 관측 기록해야 한다. 즉, 해안에는 검조소가 요소요소에 설치되어야 하는데 한국에도 서해·남해·동해안의 여러 곳에 검조소가 설치되어 있다.
참고:http://100.empas.com/pentry.html?i=1804930