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설식
설식은 사면(斜面)의 퇴설(堆雪)에서 생기는 융설수(融雪水)가 바위와 자갈을 아래로 서서히 이동하면서 일으키는 침식 작용이다.
개요
- 설식은 눈에 의한 침식작용이다. 서릿발의 쐐기작용, 눈이 녹은 물에 의한 침식쇄설물 등으로 발생한다. 설식이 오래되면 우묵하게 파여진 와지(窪地)가 형성되는데, 만년설이 있는 산정상부의 와지는 두꺼운 눈으로 인하여 점차 규모가 커져서 권곡빙하를 이룬다. 이는 곧 곡빙하의 시초가 된다. 주로 적설층(積雪層)의 하부 또는 주변부에서 서릿발의 쐐기작용에 의해 일어나며 화학적 침식이나 토양류(土壤流) 또는 눈이 녹은 물에 의한 침식쇄설물에 의해 발생하기도 한다. 설식작용은 야간에는 얼고 낮에는 녹는 현상이 반복되는 여름철의 적설층 주변부에서 가장 활발하다. 온도가 하강하면서 서릿발이 쐐기작용을 하면서 암석 및 토양을 가르고, 설식이 오랜 세월 반복되면 우묵하게 파여진 지형이 형성되는데 이를 와지(窪地)라고 한다. 만년설이 존재하는 산 정상부의 사면에 형성되는 이러한 와지에는 두꺼운 눈이 쌓이게 되어 설식이 활발하게 되고 따라서 와지의 규모도 더욱 커져 결과적으로 권곡빙하(圈谷氷河)를 이루게 되는데, 이것이 곡빙하(谷氷河)의 시초가 된다. 라틴어에서 유래된 'nivation'이라는 용어는 '침식작용'을 뜻하는 어휘로 번역되나 눈의 일반적인 작용을 뜻하기도 한다.[1]
- 설식은 잔설이나 적설층의 이동에 의하여 생기는 침식 작용이다. 주로 권곡이나 곡빙하 밑에서 일어난다. 만년설이 존재하는 산 정상부의 사면에 형성되는 이러한 와지에는 두꺼운 눈이 쌓이게 되어 설식이 활발하게 되고 따라서 와지의 규모도 더욱 커져 결과적으로 권곡빙하(圈谷氷河)를 이루게 되는데, 이것이 곡빙하(谷氷河)의 시초가 된다. 라틴어에서 유래된 'nivation'이라는 용어는 '침식작용'을 뜻하는 어휘로 번역되나 눈의 일반적인 작용을 뜻하기도 한다. 주로 적설층(積雪層)의 하부 또는 주변부에서 서릿발의 쐐기작용에 의해 일어나며 화학적 침식이나 토양류(土壤流) 또는 눈이 녹은 물에 의한 침식쇄설물에 의해 발생하기도 한다. 설식작용은 야간에는 얼고 낮에는 녹는 현상이 반복되는 여름철의 적설층 주변부에서 활발하다.
눈
- 눈이란 구름 속의 수분이 얼어붙은 상태로 내리는 것을 말한다. 즉, 기상현상의 한 종류로 기온이 섭씨 0°C 아래로 떨어질 때, 구름 안의 물입자나 대기 중의 수증기가 얼어서 결정화된 것이 내리는 것이다. 또한, 눈은 대기 중의 구름으로부터 지상으로 떨어져 내리는 얼음의 결정을 말한다. 결정은 여러 형태를 띠며 보통 2㎜ 정도의 크기이다. 눈이 내려 쌓이는 것을 적설(積雪)이라 한다. 적설은 넓은 의미에서의 눈의 양을 가리킨다. 보통 강설의 깊이를 기상관측에서는 적설량으로 사용한다. 지구상에서 눈이 내리는 한계는 평지에서는 남북 양반구 모두 위도 35° 정도로 본다. 다만 고지인 경우 열대라도 눈이 내린다. 아프리카의 킬리만자로산이 대표적인 예이다. 눈의 종류에는 함박눈(snow flake)이 있다. 여러 개의 눈 결정이 달라붙어 눈송이를 형성하여 내리는 눈이다. 상공 1.5km의 기온이 영하 10도 이하로 따뜻한 공기에서 만들어진다. 습기가 많은 눈으로 결정의 모양은 육각형이다. 함박눈보다 기온이 추울 때 내리는 눈이 싸락눈(snow pellets)이다. 백색의 불투명한 얼음알갱이 또는 이들이 떨어지는 현상을 말한다. 상공 1.5km의 기온이 영하 20도 이하의 찬 공기에서 만들어지며, 결정은 기둥모양이다. 뭉쳐지지 않는 눈에 가루눈(powder snow)이 있다. 함박눈에 비하여 미세한 눈 조각의 상태로 내리는 눈이다.
- 눈 결정은 대부분 눈핵이라고 하는 아주 작은 입자를 핵으로 하여 만들어진다. 눈핵은 온도가 어는점 이하인 구름에 있다. 눈 결정은 수증기가 눈핵 위에 직접 붙어 쌓이거나 눈핵이 작은 과냉각 물방울을 얼려서 생성되기도 한다. 눈 결정은 기온과 습도에 따라 판형과 기둥형으로 자라는데, 판형 눈 결정은 평평한 육각형 판처럼 보인다. 눈판형 결정은 기온이 약 －15°C일 때 생성된다. 기둥형 눈 결정은 긴 얼음 바늘과 비슷하며, 습도가 높으면 기둥 속이 비기도 한다. 이러한 모양은 기온이 약 －5°C이거나 －20°C 이하일 때 생성된다. 녹은 눈 결정이나 빗방울이 차가운 공기층을 통과하면 다시 얼어서 진눈깨비가 된다. 떨어지는 얼음 결정은 과냉각 물방울과 충돌해 눈싸라기가 되며, 이런 충돌이 반복되면 잔 얼음 알갱이는 크게 자라 우박이 된다. 눈은 여러 가지의 결정이 단독으로 내리는 경우와 여러 개의 결정이 붙어서 눈송이가 되어 내리는 경우가 있다.
권곡
- 권곡은 눈과 얼음의 풍화 및 침식작용에 의해 말발굽 모양으로 오목하게 파인 지형이다. 영어로는 서크(cirque)라고도 한다. 권곡의 규모가 어느 정도 커지면 여기에 눈이 지속적으로 쌓이고 단단하게 다져지면서 초기 빙하 중 하나인 권곡빙하가 만들어진다. 오랜 시간이 지나 부피가 커진 권곡빙하는 권곡 바깥쪽으로 흘러넘쳐 계곡을 따라 아래쪽으로 흐르는데 이것이 계곡빙하다. 하나의 산지 정상부에 여러 개의 권곡이 방사상으로 발달하면 그 사이에 즐형산릉, 호른 등의 전형적인 빙하침식 지형이 형성된다. 권곡 뒤쪽은 대개 권곡벽이라 부르는 절벽으로 이루어져 있다. 이는 기반암의 틈(베르그슈른트, bergshrund)으로 융설수나 융빙수가 흘러 들어가 동결-융해가 반복되면서 기계적 풍화와 침식을 일으켜 만들어진다.
- 권곡의 삼면은 개방되었고 우측 한 면은 절벽지대로 남아 있다. 이 절벽지대를 권곡벽이라고 한다. 두 개의 권곡 아래로 두 개의 빙식곡이 만들어진다. 권곡빙하에서 시작된 빙하와 융빙수는 아래쪽 해리만 피오르로 흘러든다. 이렇게 거대한 빙식곡(피오르) 옆에 작은 빙식곡이 높게 걸려 있는 것을 현곡(hanging valley)이라고 한다. 산지의 경사면을 마치 숟가락으로 도려낸 것 같은 지형이며, 높은 산의 능선 등에서 볼 수 있다. 빙하가 성장하면서 산의 표면을 깎아 위에서 보면 반원형 내지 편자형의 골짜기가 된다. 성장기에는 형상을 알 수 없지만 빙하의 후퇴와 함께 지상에 골짜기가 나타난다. U자곡, 모레인과 함께 외형 면에서 알기 쉬운 빙하 지형의 하나이다.
빙설식물
- 빙설식물(nival plant,氷雪植物)은 높은 산의 최고부인 빙설대에서 살아가는 식물을 말한다. 선태식물 ·지의류가 많고, 약간의 고등식물도 있으나 전부 고산대와 공통 종류이다. 빙설대 하부에서는 단괴식물(團塊植物)이 많고, 중 ·상부에서는 산재하여 나 있으며, 고산대의 붕괴역지(崩壞礫地)의 식생이나 설전저(雪田底)의 식생을 구성하는 종류가 많다. 알프스에서는 250종 이상의 고등식물이 알려져 있고, 해발고도 4,000m 이상인 고지에서도 수 종류가 알려져 있다. 가장 높은 곳에 있는 것은 미나리아재비의 일종인 Ranunculus glacialis이며, 핀스터아어호른산 등 4,250m 되는 곳에서 발견되고 있다. 과거 30∼40년 동안 알프스의 빙설식물상은 종류가 증가되고 있다.
빙설대
- 빙설대(nival zone,氷雪帶)는 고산대의 상부로서 기후적 설선(雪線)보다 상부를 말한다. 평상적으로는 빙설에 갇히나, 온난하거나 강설이 적을 때에는 빙설식물과 약간의 고등식물이 자라기도 한다. 알프스, 히말라야 등지에 위치한다. 고산대의 상부, 기후적 설선보다 상부를 말한다. 평상적인 해에는 여름이라도 빙설에 갇히는데, 부분적으로 드러난 암각(岩角) 등도 있고, 온난한 해나 강설(降雪)이 적은 해에는 나지(裸地)가 생긴다. 이곳에는 빙설식물인 선태식물 ·지의류를 비롯하여 약간의 고등식물이 자란다. 고산대와의 경계는 알프스에서는 2,600∼3,100m에 있고, 알프스 주변에서는 낮으며 중심에서는 높아진다. 네팔-히말라야에서는 5,000m 이상, 트랜스-히말라야에서는 6,500m 이상인 곳에 위치하고 있다.
침식
- 침식은 중력에 따른 반응이나 생물에 따른 생물 침식(bioerosion)으로 바람, 유수, 얼음 따위의 유동체에 의하여 지표(토양, 바위, 침전물)가 깎임으로써 광물 입자가 떨어지거나 이동하는 현상을 말한다. 침식 작용은 화학적으로나 물리적으로 바위 속 광물이 깎이는 과정인 풍화 작용과 구분한다. 침식을 받은 물질은 대개 지표면의 높은 지역에서 낮은 지역으로 이동한다. 그리하여 산을 깎아내리거나 계곡을 메우고, 하천을 새로 만들거나 없애면서 지형을 변화시킨다. 침식으로 인해 농지가 황폐화하고 농지의 비료를 씻어내어 호수와 강을 오염시킨다. 또 침식된 토양은 도랑·못·저수지 등을 막아 관개를 방해한다.
- 침식작용은 본래 자연스러운 과정이지만 많은 곳에서 인간의 토지 이용에 의해 이러한 작용이 증가되기도 한다. 산림 벌채, 과도한 방목, 무분별한 건축 활동을 비롯한 질 낮은 토지 이용이 특히 이러하다. 농작물 생산에 쓰이는 토지는 자연 속 채소로 이루어진 땅보다 일반적으로 엄청난 양의 침식 작용을 겪게 된다. 침식은 자연적인 과정이지만 인간에 의한 인위적인 활동은 전 세계적인 침식률을 10-40배 증가시켰다. 내부에서는 양분이 풍부한 상부 토양층의 손실이 일어나 농업 생산성 감소 및 생태계의 붕괴가 일어나므로 결국 사막화에 이를 수 있다. 또한 외부에서는 수로에 퇴적물의 침전, 부영양화, 도로 및 주택에 침식된 물질로 인한 피해와 같은 현상이 나타날 수 있다. 집중적인 농업뿐만 아니라 삼림벌채, 인위적인 기후 변화 또한 침식률을 증가시키는 주요 인간 활동이다.
뉴질랜드의 설식 지형
- 빙하호수인 푸카키 호수에서 크롬웰로 가는 8번 도로상에 해발 900m가 넘는 린디스 패스(린디스 고개)가 있다. 린디스 패스 일대 산지는 다른 곳과 달리 산지의 능선이 마치성숙한 여인의 부드러운 S라인 몸매를 연상시킬 정도로 매우 부드럽다. 빗물에 의한 침식 면은 이렇게 부드러운 사면과 능선을 만들 수 없다. 식생의 피복이 적은 지역에 내린 빗물은 지표의 약한 부분으로 집중되어 침식이 진행되기 때문에 매우 거칠고 울퉁불퉁한 악지(bad land)를 형성한다. 이런 부드러운 지형 면은 설식(nivation, 雪蝕)에 의해서 형성될 수 있다. 눈은 햇볕이 쬐는 낯 동안 조금씩 녹아서 땅에 스며들듯이 지표에 넓게 퍼져 흘러내리기 때문에 특정한 지점을 깊이 파내지 못하기에 설식을 받은 곳은 매우 매끄럽고 부드러운 곡선 사면을 보여준다. 한국은 겨울철 많은 눈이 내리는 대관령 차항리 일대에 설식에 의해 형성된 부드러운 곡선의 구릉과 곡지 들이 발달해 있는데, 대부분 삼양 목장의 목초 재배지로 이용되고 있다.
- 설식을 받은 사면이 평탄한 이유는 두 가지이다. 첫째, 눈덩이 아래 지표는 눈의 동결과 융해 작용 때문에 활발한 기계적 풍화가 진행되어 지표에 솟아있는 암괴들을 평탄화 시킨다. 둘째, 조금씩 지표를 씻어내는 융설수는 작은 입자들만 운반하기 때문에 우곡 같은 깊은 골을 만들지 못하기 때문이다. 식생의 밀도가 낮은 사면에 비가 내리면 빗물이 한곳으로 집중되는 곳에 크고 작은 골짜기가 파이는데 이를 우곡(gully)이라 한다. 우곡이 형성되면 매우 울퉁불퉁한 사면을 만들게 된다. 그러나 눈이 조금씩 녹아 흐르면서 진행되는 설식은 산지 사면에 우곡 같은 깊은 상처(골짜기)를 형성하지 않기 때문에 사진과 같은 매우 부드러운 지형 면을 만들게 된다. 뉴질랜드는 남반구라 남쪽 사면이 일조량이 적어 겨울에 내린 눈이 오랫동안 쌓여 서서히 녹기 때문에 남사면에 설식 지형이 잘 형성될 수 있다. 큰 설식 곡지는 하늘에서 내린 눈과 주변 사면에서 바람에 쓸려온 눈이 쌓이고 남사면이라 잔설(殘雪)이 오래 남을 수 있는 위치에서 형성된다. 눈의 양이 많이 쌓이는 지점일수록 눈 녹은 물의 양이 많아 침식이 많이 진행되기 때문이다.
동영상
각주
- ↑ 〈설식(nivation,雪蝕)〉, 《두산백과》
참고자료
- 〈눈(날씨)〉, 《나무위키》
- 〈설식(nivation,雪蝕)〉, 《두산백과》
- 나비효과, 〈설식〉, 《네이버블로그》, 2024-04-26
- 지광 민석규, 〈남반구는 남사면의 일조량이 적어 설식지형이 남사면에 잘 발달한다(뉴질랜드)〉, 《네이버블로그》, 2021-10-19
같이 보기
