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대기와 해양
대기와 해양의 상호작용

해수의 밀도 변화와 밀도류

해수의 밀도

해수는 해역에 따라 수온, 염분 등이 다름 → 지역에 따른 밀도 차이가 발생함

해수의 밀도에 영향을 주는 요인

수온

위도에 따른 태양 복사 에너지양의 차이로 발생함
고위도 해역의 해수가 저위도 해역의 해수보다 차가워 밀도가 높음

염분

강수량과 증발량, 하천수의 유입, 결빙과 해빙 등에 의해 발생함
고위도로 갈수록 증발량이 줄어들어 염분이 낮음
대륙 연안의 해수는 먼 바다의 해수보다 하천수의 유입이 많아 염분이 낮음
아열대 해역 : 대기 대순환에 의해 고압대가 형성되어 강수량보다 증발량이 많아 염분이 높음
극지방 : 해수의 결빙 시 염류가 빠져나와 염분이 높아짐

밀도류

개념 : 바닷물의 수평적인 밀도차에 의한 해류
고위도 해역의 해수 : 수온 하강, 염분 증가로 밀도가 높아져 침강함
저위도 해역의 해수 : 수온 상승, 염분 감소로 밀도가 낮아져 상승함
밀도가 다른 두 수괴가 접촉하면 밀도가 큰 수괴는 아래쪽, 밀도가 작은 수괴는 위쪽으로 이동함
위도별 증발량 및 강수량과 표층 염분의 관계
<그림 1> 위도별 증발량 및 강수량과 표층 염분의 관계
위도별 해수의 수온과 밀도 분포
<그림 2> 위도별 해수의 수온과 밀도 분포

해수의 심층 순환

심층 순환의 의미

개념 : 해양의 심층에서 일어나는 전 지구적인 규모의 해수의 순환
온도와 염분 변화에 의한 밀도 차가 원인으로, '열염순환'이라고도 함

심층 순환의 과정

표층 해수의 수온이 낮아지거나 염분이 증가하면 해수의 밀도가 커짐
주위보다 밀도가 큰 해수는 침강함
같은 밀도의 해수가 분포하는 수심에 도달한 후 수평 방향으로 이동함

심층 순환의 분포

대부분의 심층수는 극지방에서 형성
남극 저층수, 북대서양 심층수, 남극 중층수로 구분할 수 있음

남극 저층수

밀도가 가장 큰 해수
바다의 가장 아래를 흐르는 해수로, 해저를 따라 북쪽으로 이동함
남극 대륙 주변 웨델해에서 해수가 결빙될 때, 염류가 빠져나가며 해수의 염분이 높아지면서 밀도가 증가하여 가라앉아 형성됨

북대서양 심층수

남극 저층수와 남극 중층수 사이에 위치하는 해수로, 남쪽(남대서양)으로 이동함
북반구 그린란드 해역에서 냉각된 표층 해수가 침강하며 형성됨

남극 중층수

표층수와 북대서양 심층수 사이에 위치하는 해수로, 북위 20º까지 이동함
심층 순환의 분포
<그림 3> 심층 순환의 분포

심층 순환의 속도

전향력과 해저 지형에 따라 매우 천천히 이동함
침강한 물이 다시 표면으로 돌아오는 데까지 약 1,000년 정도 소요됨

표층 순환과 심층 순환의 역할

표층 순환과 심층 순환은 마치 컨베이어 벨트처럼 연결되어 있음
이렇게 연결된 순환은 전 지구적인 열수지의 균형을 맞추는 역할을 함

표층 순환의 역할

표층에서 저위도의 열을 고위도로 운반하는 역할

심층 순환의 역할

침강을 통해 표층 해수가 고위도를 향해 움직이게 함
용존 산소와 영양 염류가 풍부하여, 심층 생물에 산소를 공급하고 표층 해수에 영양 염류를 공급함
표층 순환과 심층 순환
<그림 4> 표층 순환과 심층 순환

이번 기회에 개념을 완벽히 다잡고싶다면?

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