해파

해파(海波, sea wave)는 바다의 파도를 말한다.

개요

해파는 해수 표면에서 생긴 교란이 파동의 형태로 퍼져 나가면서 발생하는 물입자의 주기적인 승강 운동이다. 쉽게 말해 파도를 가리킨다. 대부분의 해파는 바람에 의하여 발생하는데, 지금까지 측정된 해파 중 가장 높은 것은 1933년 태평양을 항해하던 한 선박에서 폭풍에 의한 해파의 파고를 약 34m 로 측정하였고, 미국 오레곤 주의 한 등대에서는 해수면으로부터 40m 높이에 있는 창문 유리창이 파도에 의해 던져진 돌덩어리에 의해 깨진 기록도 있다.

해파에서 가장 높은 곳을 마루 또는 파봉(波峰, wave crest)이라 하고, 파의 가장 낮은 곳을 골 또는 파곡(波谷, wave trough)이라고 한다. 또, 마루에서 골까지의 수직높이를 파고(波高, wave height)라 하며, 마루에서 마루까지의 거리를 파장(波長, wave length)이라고 한다. 해류와 해파는 모두 바람에 의하여 발생하는 것이지만 해류는 물입자가 해류와 함께 이동하는 현상으로, 전 지구적으로 거대한 양의 해수가 이동하는 반면, 해파는 물입자가 거의 움직이지 않고 같은 곳에 머물러 있으면서 에너지만을 전달하는 현상이다. 해안에서 해파를 관찰해보면 마치 각 파봉이 전진해 오는 것 같이 보이지만 사실은 해수 입자가 궤도에 따라 전후 및 상하 운동을 할 뿐 해수는 이동하지 않는다.

해파는 모양에 따라 풍랑(風浪, wind wave), 너울(swell), 연안쇄파(沿岸碎波, surf)로 구분할 수 있고, 수심과 파장의 관계에 따라 심해파와 천해파로 구분할 수 있다. 또 파장으로만 분류하기도 하는데 짧은 것부터 나열하면, 표면장력파, 풍파, 공명파, 해일, 조석으로 구분할 수 있다. 조석은 파장이 지구둘레의 절반에 해당한다. 해파가 해안에 접근하면 수심이 얕은 곳부터 속도가 느려지면서 에너지가 집중되기 때문에 바다쪽으로 돌출된 곶은 침식이 활발해지고 만에서는 퇴적이 우세해지며, 그 결과 해안선은 시간이 지날수록 굴곡이 사라져서 단순한 지형으로 변한다.

상세

해수 표면에서 생긴 교란이 파동의 형태로 퍼져 나가면서 발생하는 물입자의 주기적인 승강 운동을 해파라고 한다. 지구에서 발생하는 크고 작은 여러 종류의 파동은 바다에서 만들어지는데, 이를 해파라고 한다. 해파는 우리가 연못이나 호수에 돌을 던지거나 물장구를 칠 때 또는 물표면에 입김을 불 때 발생하는 작은 물결처럼 바다에서 발생하는 큰 물결이다.

대부분의 해파는 바람에 의하여 발생하는데, 지금까지 측정된 해파 중 가장 높은 것은 1933년 태평양을 항해하던 한 선박에서 폭풍에 의한 해파의 파고를 약 34m 로 측정하였고, 미국 오레곤 주의 한 등대에서는 해수면으로부터 40m 높이에 있는 창문 유리창이 파도에 의해 던져진 돌덩어리에 의해 깨진 기록도 있다. 해파에서 가장 높은 곳을 마루 또는 파봉(波峰, wave crest)이라 하고, 파의 가장 낮은 곳을 골 또는 파곡(波谷, wave trough)이라고 한다. 또, 마루에서 골까지의 수직높이를 파고(波高, wave height)라 하며, 마루에서 마루까지의 거리를 파장(波長, wave length)이라고 한다.

해파의 구조

해류와 해파는 모두 바람에 의하여 발생하는 것이지만 해류는 물입자가 해류와 함께 이동하는 현상으로, 전 지구적으로 거대한 양의 해수가 이동하는 반면, 해파는 물입자가 거의 움직이지 않고 같은 곳에 머물러 있으면서 에너지만을 전달하는 현상이다. 해안에서 해파를 관찰해보면 마치 각 파봉이 전진해 오는 것 같이 보이지만 사실은 해수 입자가 궤도에 따라 전후 및 상하 운동을 할 뿐 해수는 이동하지 않는다. 해파는 모양에 따라 풍랑(風浪, wind wave), 너울(swell), 연안쇄파(沿岸碎波, surf)로 구분할 수 있고, 수심과 파장의 관계에 따라 심해파와 천해파로 구분할 수 있다.

해파의 종류

또 해파의 파장으로만 분류하기도 하는데 짧은 것부터 나열하면, 표면장력파, 풍파, 공명파, 해일, 조석으로 구분할 수 있다. 조석은 파장이 지구둘레의 절반에 해당한다. 해파가 해안에 접근하면 수심이 얕은 곳부터 속도가 느려지면서 에너지가 집중되기 때문에 바다쪽으로 돌출된 곶(串)은 침식이 활발해지고 만(灣)에서는 퇴적이 우세해진다. 그 결과 해안선은 시간이 지날수록 굴곡이 사라져서 단순한 지형으로 변한다.

종류 및 특징

해파는 파랑(wave) 및 파도(wave)와 혼용하여 사용되고 있다. 즉, 해파는 파랑(wave) 및 파도(wave)를 가리킨다. 해파는 해양에서 일어나는 파동운동으로서 해수의 상태변화가 주위에 물결모양으로 전해져 가는 현상을 말하며, 해수 자체가 이동해 가는 것은 아니고 단지 파랑에너지가 전달될 뿐이다. 해파는 해면에 작용하는 바람에 의한 대기압의 변화나 지각의 교란에 의해 발생한다. 해파는 해면의 모양이나 진행속도에 따라 진행파(progressive wave)와 정상파(standing wave), 파장과 수심의 비에 따라 심해파(deep water wave)와 천해파(shallow water wave), 해파의 발생기구에 따라 자유파(free wave)와 강제파(forced wave), 그리고 해파의 복원력 및 주기에 따라 표면장력파(capillary wave)와 중력파(gravity wave), 마지막으로 초기에 물을 교란시키는 교란력에 따라 풍파(wind wave), 지진해파(seismic sea wave), 폭풍해파(storm surge), 조석파(tidal wave) 등으로 분류하고 있다.

해파의 물 입자는 작은 궤도를 이루며 원운동을 하며, 마루에서는 진행방향으로 운동하고, 골에서는 반대방향으로 운동한다. 물 입자의 궤도지름은 표면에서는 파고와 같으며, 수심이 1/9파장씩 깊어짐에 따라 반으로 줄어든다. 파형경사(wave steepness)는 δ=파고(H)/파장(L)으로 정의되며, 마루의 최소내각이 120°, 파고가 1/7파장을 넘으면 해파는 곧 부서진다. 그리고 해파는 빛과 같이 반사(reflection), 굴절(refraction), 회절(diffraction)의 성질을 가지고 있다.

해파는 다음과 같이 분류될 수 있다.

① 해면의 모양이나 진행속도에 따라 : 진행파(progressive wave)와 정상파(standing wave)

② 파장과 수심의 비에 따라 : 심해파(deep water wave)와 천해파(shallow water wave)

③ 해파의 발생기구에 따라 : 자유파(free wave)와 강제파(forced water)

④ 해파의 복원력 및 주기에 따라 : 표면장력파(capillary wave)와 중력파(gravity wave)

⑤ 초기에 물을 교란시키는 교란력에 따라 : 풍파(wind wave), 지진해일(seismic sea wave), 폭풍해일, 조석파

가장 위험한 해파

깊은 바다에서 거친 파도의 마루가 심한 바람에 부셔져서 흰색으로 된 연안 쇄파가 가장 위험한 해파이다. 해파가 해안 가까이 접급할 때 파의 주기는 일정하지만, 수심이 감소함에 따라 파의 전파속도가 느려지며 파장도 짧아진다. 파동의 에너지 밀도는 증가하여 파고는 높아지고, 그리고 해안 가까이서는 마루 쪽이 골보다 더 빨리 진행하게 되어 파는 부서지게 된다. 가장 대표적인 것으로는 파도에 의해 해안으로 밀려오는 물의 수송으로 인해 해안 가까이에서 해안에 평행하게 흐르는 흐름을 뜻하는 연안류가 있으며, 연안류는 해안을 따라 한쪽 방향으로만 흐르지 않고 위치에 따라 흐름의 방향이 반대가 된다. 서로 마주쳐 흐르는 이안류가 만나는 곳에서 표층의 물 수송과는 반대로 수면하에서 바다쪽으로 나가는 강한 흐름인 이안류가 있다. 이안류로 인해 해안 모래톱이 씻겨 파여서 얕은 홈이 형성되는 수가 있으며, 수영하는 사람이 바다로 휩쓸려 가는 원인이 되기도 한다. 특히, 이안류는 부산 해운대에서 자주 일어나는 해파이다.

참고자료

• 〈해파〉, 《네이버 국어사전》
• 〈해파〉, 《나무위키》
• 〈해파〉, 《두산백과》
• 〈해파〉, 《해양용어사전》
• 〈해파〉, 《선박항해용어사전》
• 기상과학이야기, 〈해파란 무엇일까요?〉, 《네이버 블로그》, 2014-11-19

같이 보기

• 바다
• 파도
• 해수
• 바람
• 해류
• 파장
• 풍랑
• 너울
• 조석
• 태평양
• 해수면
• 해안선
• 연안쇄파

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