해시넷
흐름
흐름은 일반적으로 흐르는 것을 말한다. 또는 물이 움직이는 상태를 말한다. 정류와 부정류, 등류와 부등류, 층류와 난류, 상류와 사류, 관수로 흐름과 용수로 흐름 따위로 분류된다.
개요
흐름은 액체 또는 기체의 각 부분이 시간과 함께 연속적으로 그 위치를 이동하는 현상을 말하며 그 양상은 복잡하지만 각 점에서의 흐름의 방향이 그 점에서의 접선 방향과 일치하도록 선을 그으면 흐름의 모양을 파악할 수 있게 된다. 그 양상은 복잡하지만 각 점에서의 흐름의 방향이 그 점에서의 접선 방향과 일치하도록 선을 그으면 흐름의 모양을 파악할 수 있게 된다. 이 선을 유선(流線)이라 하며, 시간적으로 유선이 변하지 않는 흐름을 정상류(定常流)라 한다. 일반적으로 흐름의 현상을 기술(記述)하기 위해서는 각 부분을 구성하는 입자(粒子)의 운동을 추적하는 방법과 각 점에서의 속도·압력·밀도 등을 특징짓는 양을 논하는 방법이 있으며, 그 연구는 유체역학이라는 물리학의 한 부문으로서 체계화되어 있다.[1]
바닷물의 흐름
해류
해류(海流)는 바닷물의 흐름이다. 해류는 일정한 방향으로 흘러가는 바닷물의 운동을 말한다. 해류는 그 원인에 따라 바람에 의해 생기는 취송류와 바닷물의 밀도 차이로 생기는 밀도류, 해면의 경사로 때문에 일어나는 경사류(傾斜流), 어떤 장소의 해수가 다른 데로 움직이면 이를 보충하기 위해 다른 장소의 해수가 흘러오는 보류(補流) 등으로 나뉜다. 그 온도에 따라 따뜻한 흐름인 '난류'와 차가운 흐름인 '한류'로 나누기도 하지만, 난류·한류라는 말은 학문적으로 뚜렷한 정의를 가진 것은 아니다. 일반적으로 저위도 지방에서 비롯된 것을 난류라 하고 고위도 지방에서 비롯된 해류를 한류라고 부른다. 대표적인 난류로는 쿠로시오 해류·만류(灣流) 등이 있고, 대표적인 한류로는 오야시오 해류, 래브라도 해류 등이 있다. 수면 위에서 일정한 방향으로 계속 바람이 불면 바람과 수면의 마찰에 의해 표층에 일정한 흐름이 생기는데, 이를 에크만 수송이라고 한다.[2]
해류는 바다의 흐름이다. 해류는 크게 표층수의 움직임과 심층수의 움직임으로 나눌 수 있다. 표층수는 바람과의 마찰력으로 움직이고 심층수는 온도와 염분의 차이로 인해 움직인다. 이러한 움직임은 바닷물의 염분과 열을 순환시키는 역할을 한다. 표층수는 따뜻한 흐름인 난류와 차가운 흐름인 한류가 이동하면서 열을 순환시킨다. 심층수의 경우 차고 짠 해수는 밀도가 크므로 중력의 힘에 의해 가라앉아 열과 염분을 순환시킨다. 일반적으로는 작은 규모의 와류나 파도 같은 것을 말하는 것이 아니라 거시적인 규모거나 그 이상의 규모에서만 적용되는 용어이다. 해류가 움직이는 원인은 여러 가지가 있다. 그리고 그 원인들에 따라 바람과 그의 마찰력에 의해 생기는 취송류(吹送流), 온도와 염분 차이로 인해 나타나는 밀도 차이에 의해 생기는 밀도류(密度流), 해수면의 경사로 인해 생기는 경사류(傾斜流), 해수의 이동에 따른 빈 공간을 채우기 위해서 움직이는 보류(補流)로 나눈다. 온도에 따라서 한류와 난류로 분류하기도 한다. 기압차에 의해 바람이 형성되고, 이 바람이 해수의 움직임을 결정하는 원인이 된다. 이때, 에크만 수송의 원리에 의해 바람이 해수를 해양의 북쪽으로 편향시킨다. 이로 인해 해수의 북쪽에 물언덕이 형성되고, 이는 수압 경도력을 형성한다. 한편, 지구의 자전에 의해 해수에도 전향력이 생기며, 이는 해수의 남쪽으로 작용한다. 그러면서 수압 경도력과 전향력의 평형으로 인해 해수가 서쪽으로 이동하는 지형류를 만들어 낸다. 이 지형류는 탁월풍에 의해 생겨나는 해수 이동의 공백을 자연스럽게 채워주어 거대한 원형의 흐름을 만들어 주며, 이러한 흐름은 환류라고 정의된다.[3][4]
해류의 대순환
- 각 대양에 공통된 해류의 규칙적인 순환을 말하며 대양대순환 또는 해양대순환이라고도 한다. 해류의 대순환은 크게 해면에 부는 바람에 영향을 많이 받는 표층대순환과 온도와 밀도의 영향을 많이 받는 심층대순환으로 나뉜다. 바닷물은 여러 가지 운동을 하고 있는데, 장기적으로 보면 대양 전체를 순환한다. 해류의 대순환은 크게 표층(表層)대순환과 심층(深層)대순환으로 나뉜다. 표층대순환은 주로 해면에 부는 바람의 응력(應力)에 기인하는 해류에 의해서 일어난다. 일반적으로 적도 양쪽에서는 바람이 동쪽에서 서쪽으로 불고(무역풍), 위도(緯度) 40° 부근에서는 서쪽에서 동쪽으로 분다(편서풍). 이와 같은 대기의 순환에 밀접하게 관련해서, 대양표층의 해류계(海流系)가 정해진다. 즉 대양의 서쪽 부분에서는 극방향으로 난류가 흘러 고위도해역에서 동쪽으로 향한다. 또, 대양의 동쪽 부분에서는 적도방향으로 향하는 흐름(비교적 寒冷)이 되고, 적도 부근에서 서쪽으로 향한다.
- 해류의 순환계에 의해서 표층 속을 열과 염분이 이동한다. 한편 심층대순환은 표층과 다른 메커니즘으로 일어나는데, 북대서양 북부의 표층에서 형성되는 저온에서 고밀도의 바닷물이 대양 심층에 가라앉고, 이 물이 대서양을 남하한다. 따라서 남극대륙 주변, 특히 웨들해(海)에서 형성된 침강수(沈降水)와 합류해서 인도양을 거쳐 태평양으로 흘러간다. 이렇게 하여 극히 한정된 해역에서 대양 심층으로 보내진 물은 상승류를 수반하면서 대양 전체의 심층을 순환한다.
- 바닷물 속의 영양염류(營養鹽類)·탄소·바륨 등의 생물활동에 밀접한 관계가 있는 분포를 보여주는 원소(元素)는, 대서양의 심층에 비해 태평양의 심층이 더 풍부하다. 이 현상도 심층순환으로 설명할 수 있는데, 즉 생물활동에 의해서 이들 원소의 농도가 낮아진 표층수가 대서양 심층에 가라앉아 인도양과 태평양으로 흘러가는 동안에, 표층에서 이들 원소를 함유한 입자가 침강하여 용해하기 때문이다. 대양 표층수의 순환속도(약 100년)는 심층수의 순환속도에 비해 빠르다. 한편 방사성 탄소를 추적자로서 사용한 모델 계산에 따르면, 심층에서의 물의 체류시간은 약 1,600년이라고 한다.
바닷물은 바람과 물의 밀도 차에 의해 일정한 방향으로 끊임없이 돌고 있으며, 이를 해류(Oceanic Currents)라고 한다. 해류는 크게 바람의 마찰력으로 움직이는 표층해류와 온도와 염분 차이로 움직이는 심층해류로 구분할 수 있다.
- 표층 순환 (풍성순환) : 표층수에서 나타나는 해류는 대표적으로 북태평양에서 편서풍의 영향으로 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 북태평양 해류, 북쪽에서 남쪽으로 흐르는 캘리포니아 해류가 있다. 또한, 동쪽에서 서쪽으로 흐르는 북적도 해류와 남쪽에서 북쪽으로 흐르는 구로시오 해류가 시계방향으로 순환하고 있다. 북대서양에서도 북태평양과 같은 방향으로 북대서양 해류, 카나리아 해류, 북적도 해류, 멕시코 만류의 영향을 받아 순환이 이루어진다.
- 심층 순환 (열염순환) : 심층수에서 나타나는 순환은 대기의 영향이 아닌 온도와 염분 차이로 일어난다. 극지방의 바다에서는 얼음이 얼면서 소금은 빠지고 물만 얼게 되는데, 이렇게 만들어진 바닷물은 염분농도가 높고 차가워서 상대적으로 밀도가 높으므로 아래로 가라앉게 된다. 그리고 그 공간을 따뜻한 물이 차면서 열염순환이라는 수직 운동이 나타난다. 심층해류는 대서양의 적도를 가로질러 반대편으로 흐르게 되고, 남극해의 순환류를 통하여 대서양, 인도양과 태평양으로 연결되어 지구 전체의 열을 균형 있게 배분해주는 역할을 한다.[5]
동영상
각주
- ↑ 〈흐름〉, 《두산백과》
- ↑ 〈해류〉, 《위키백과》
- ↑ 〈해류〉, 《나무위키》
- ↑ 〈해류(oceanic current,海流)〉, 《두산백과》
- ↑ 선박해양플랜트연구소, 〈바다에도 길이 있다고? 바다의 흐름, 해류〉, 《네이버 블로그》, 2023-04-14
참고자료
- 〈흐름〉, 《네이버 국어사전》
- 〈흐름〉, 《네이버 국어사전》
- 〈흐름〉, 《두산백과》
- 〈해류〉, 《위키백과》
- 〈해류〉, 《나무위키》
- 〈해류(oceanic current,海流)〉, 《두산백과》
- 선박해양플랜트연구소, 〈바다에도 길이 있다고? 바다의 흐름, 해류〉, 《네이버 블로그》, 2023-04-14
같이 보기
