지구과학 - 해양의 심층 순환 요점정리
지구과학 - 해양의 심층 순환 요점정리
- 해수의 심층 순환
1) 뜻 : 수온 약층 아래의 해수에 형성된 수평적 수직적 흐름
2) 원인 : 수온과 염분에 따른 밀도 차이에 의해 발생하며 열염 순환, 밀도류라고도 한다.
3) 발생 과정 :
[1] 극지방에서 냉각되어 밀도가 높아진 해수는 침강한다.
[2] 가라앉은 해수는 매우 천천히 저위도로 이동한다.
[3] 이동하며 확산, 혼합되고 서서히 표층으로 상승한다.
[4] 표층 순환에 따라 다시 극지방으로 이동한다.
4) 관측 방법 : 느린 속도로 인해 직접 관측하기 어려운 심층 순환은 수괴 분석을 통해 얻은 값들을 수온 염분도에 나타내어 추적할 수 있다.
[Tip] 수괴는 물리적 화학적 성질이 비슷한 해수의 집합을 의미하며, 성질이 다른 수괴는 잘 섞이지 않아 서로 다른 수괴가 만나도 각자의 흐름을 형성한다.
[Tip] 수온 염분도는 수괴의 가장 기본적인 물리량인 수온과 염분을 이용한 도표이다.
- 대서양의 심층 순환
1) 남극 중층수 : 표층 해수가 50S ~ 60S에서 가라앉아 형성된 흐름이며, 수심 약 1000m 부근에서 북쪽으로 흐른다.
2) 북대서양 심층수 : 그린란드 주변 해역에서 결빙에 의한 밀도 증가로 인해 침강하며, 남쪽으로 이동해 남극 순환류와 혼합된다. 북대서양 수심 2000m ~ 4000m를 차지하는 수괴이다.
3) 남극 저층수 : 남극 웨델해에서 결빙에 의한 밀도 증가로 인해 침강하여 형성되어 대서양과 태평양 해저로 유입되며, 가장 밀도가 높은 해수이다. 수심 4000m 아래에서 발견되며, 북위N까지 북상한다.
[Tip] 대서양 심해 수괴를 밀도가 큰 순서대로 나열하면 남극 저층수, 북대서양 심층수, 남극 중층수이다.
해수의 순환과 심층 순환의 의의
1) 해수의 순환 흐름
[1] 그린란드 주변 해역에서 침강한 북대서양 심층수는 대서양을 따라 남하하여 남극에 도달한다.
[2] 남극 대륙을 순환하다가 태평양과 인도양으로 북상한다.
[3] 점차 수온이 증가하여 천천히 용승하며 표층 해수와 만난다.
[4] 표층 순환을 따라 흐르다가 다시 북대서양에 도달하여 침강을 반복한다.
2) 해수 순환 비교
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표층 순환 |
심층 순환 |
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유속 |
빠르다 |
느리다 |
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주기 |
짧다 |
길다 |
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영역 |
대양의 일부 |
전체 지구 |
3) 심층 순환의 의의 : 표층 순환과 연결되어 전 지구적으로 에너지 불균형을 해소한다.
- 에너지 전달 : 저위도에서 고위도로 열에너지를 전달한다.
- 물질 전달 : 표층의 용존 산소를 심해에 공급하며, 심해의 영양 염류를 표층으로 전달한다.
- 기후 변화 : 심층 순환이 약해지면 표층 순환 역시 약해져 고위도와 저위도의 에너지 불균형이 심화되고, 전 지구적인 기후변화가 발생한다.
[Tip] 지구 온난화로 인한 기온 상승 -> 빙하의 융해 -> 고위도 해양으로 담수 유입 -> 해수 염분 감소로 인한 밀도 감소 -> 침강 약화로 인해 표층해류가 저위도에서 고위도로 열전달을 하지 못함 -> 열전달이 일어나지 못하여 기온 하강
[Tip] 영거 드라이아스 빙하기 : 약 12,900년 전부터 1,000여 년 동안 갑자기 기온이 떨어진 소빙하기
[1] 기온 상승으로 빙하가 녹아 해수에 많은 양의 담수가 대서양에 유입됨
[2] 담수에 의해 염분이 낮아져 해수의 침강 현상이 약해짐
[3] 심층 순환이 약해짐에 따라 표층 순환도 약해져 고위도로의 열전달이 어려워짐
[4] 북대서양은 얼어붙고 빙하기가 시작됨
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