해수의 성질과 특성에 대해 알아보겠습니다.
해수의 염분
해수의 염분은 해수 1kg에 녹아 있는 염루의 양을 염분이라고 합니다. 단위는 psu를 사용합니다. 전 세계 해양의 평균 염분은 약 35psu이지만, 염분은 여러 가지 요인들에 의해서 변할 수 있습니다. 그리하여 지역마다 조금씩 다른 염분 값이 나타납니다. 표층 염분의 변화 요인에는 증발량, 강수량, 하천수의 유입, 해수의 결빙, 빙하의 해빙 등이 있습니다. 강수량의 증가, 하천수의 유입 증가, 빙하의 해빙으로 인해 염분이 감사됩니다. 반대로 증발량의 증가, 해수의 결빙으로 인해 염분이 증가하게 됩니다. 위도별 표층 염분의 분포를 보면 적도 해역은 저기압이 발달하여 강수량이 증발량보다 많아서 표층 염분이 낮습니다. 중위도 해역은 고기압이 발달하여 증발량이 강수량보다 많으므로 표층 염분이 높습니다. 고위도 해역에서는 저기압이 발달하여 강수량이 많고 수온이 낮아 증발이 잘 일어나지 않기 때문에 표층 염분이 낮습니다. 극 부분의 해역은 고기압이 발달하지만 빙하가 녹은 물이 흘러들어 표층 염분이 낮습니다. 같은 위도라 하더라도 대륙 주변부는 하천수의 유입량이 많아 해양의 중앙부보다 표층 염분이 낮습니다. 각 해양에서 염분은 서로 다르지만 해수에 녹아 있는 주요 염류들의 상대 비율은 모든 해양에 걸쳐 거의 일정한 모습을 보입니다.
해수의 수온
해수의 온도는 위도에 따른 해수의 표층 수온과 깊이에 따른 수온 분포로 설명하겠습니다.
첫 번째로 위도에 따른 해수의 표층 수온은 태양 복사 에너지의 영향을 받기 때문에 표층 해수의 등수 온선은 대체로 위도와 나란하게 나타납니다. 저위도에서 고위도로 갈수록 수온이 낮아집니다. 대륙과 해양의 영향으로 표층 해수의 등수온선이 위도와 나란하지 않는 해역이 부분적으로 나타날 수 있습니다.
두 번째로 깊이에 따른 수온을 보면 깊이에 따라 혼합층, 수온 약층, 심해층으로 분류할 수 있습니다. 혼합층은 태양 복사 에너지에 의해 가열된 따뜻한 해수층으로 바람에 의한 혼합 작용으로 깊이에 따른 수온 변화가 작은 것이 특징입니다. 바람이 강할수록 두껍게 나타납니다.
수온 약층은 수심이 깊어짐에 따라 수온이 낮아지는 층으로 매우 안정적입니다. 안정적이기 때문에 대류 운동이 없고 혼합층과 심해층 사이의 물질과 에너지 전달을 억제하는 역할을 합니다. 심해층은 태양 복사 에너지가 도달하지 않습니다. 그렇게 때문에 수온이 낮고 계절이나 깊이에 따른 온도 변화가 거의 없는 층으로 모든 해역에서 나타납니다. 해수의 총 부피 중에 80%를 차지합니다. 수온, 염분 등이 비슷한 해수는 서로 만나 쉽게 섞이지 않기 때문에 이를 이용하여 해수의 특성과 이동 방향을 추적할 수 있습니다.
해수의 밀도
해수의 밀도는 주로 수온과 염분에 따라 결정됩니다. 수온이 낮고 염분이 높을수록 밀도가 큽니다. 해수는 여러 염류들이 용해되어 있는 순수한 물보다 밀도가 큽니다. 해수의 밀도는 순수한 물보다 약 2%~3% 더 높습니다. 깊이에 따라 밀도가 급격히 증가하는 층으로 밀도 약층이 존재합니다. 밀도 약층은 수온 약층과 거의 일치합니다.
해수의 용존 기체
용존 기체는 해수에 녹아 있는 산소, 이산화 탄소 등과 같은 기체를 용존 기체라고 합니다. 해수의 용존 기체의 농도는 온도가 낮을수록 증가하므로 해수면에서의 용존 기체의 양은 수온이 낮은 지역일수록 많습니다. 용존 산소량은 대기와 접해 있으며 하양 생물이 광합성을 하는 표층에서 가장 높습니다. 수심 약 1000m까지는 수중 동물이 호흡을 하면서 산소를 소비하기 때문에 용존 산소량이 크게 감소합니다. 수심 1000m보다 깊은 곳에서는 수심이 깊어질수록 산소를 소비하는 동물의 수가 감소하고 극지방의 표층에서 침강한 차가운 해수가 유입되므로 용존 산소량은 점점 증가합니다. 용존 이산화 탄소는 산소보다 물에 잘 녹는 기체로 대기에서 해수 표면으로 녹아들지만 표층에서는 해양 생물의 광합성에 의해 소비되므로 표층에서는 이산화 탄소의 농도가 낮습니다. 수심이 깊어질수록 광합성에 의한 이산화 탄소의 소비가 줄어들고 수중 동물의 호흡과 차가운 극지방의 표층 해수가 침강하여 유입되기 때문에 농도가 점차 증가합니다.
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