소개글
"물리해양학"에 대한 내용입니다.
목차
1. 해양 물리학
1.1. 해수의 성질
1.1.1. 염분과 극지방 빙산형성
1.1.2. 해수 깊이에 따른 밀도 변화
1.1.3. T-S Diagram
1.1.4. 표면장력파
1.1.5. 조석에 따른 염분 수직 단면도
1.2. 해양 물리량 측정
1.2.1. 머귤러 방정식
1.2.2. VEI 일정의 법칙
1.2.3. 해류의 심층확장
1.2.4. 부진동
1.3. 해양 탐사 기술
1.3.1. 원격탐사
1.3.2. 음향측심법
1.3.3. 음파지층탐사
2. 해수의 화학적 특성
2.1. 해수의 성분
2.2. 해수의 산도(pH)
3. 심해저 탐사
3.1. 심해저 개요
3.2. 심해저 탐사의 중요성
3.3. 심해저 퇴적물 조사
3.4. 망간단괴 탐사
4. 참고 문헌
본문내용
1. 해양 물리학
1.1. 해수의 성질
1.1.1. 염분과 극지방 빙산형성
보통 해수의 염분은 35퍼밀이다. 순수한 물은 100℃에서 끓고 0℃에서 언다. 하지만, 염분이 포함된 물의 어는점은 0℃보다 더 낮은 곳에서 언다. 하지만, 염분에 따라서 해수의 어는 기작은 달라진다. 해수의 염분이 24.7퍼밀보다 낮은 경우에는 온도가 내려갈 경우, 최대밀도에 먼저 도달하는 관계로 침강하게 된다. 하지만, 염분이 24.7퍼밀보다 높을 경우에는 온도가 낮은 경우 어는점에 먼저 도달하기 때문에 해수가 먼저 얼고 주변에 염분이 빠져 나가게 되는데 염분을 얻은 해수는 밀도가 증가하기 때문에 주변보다 밀도가 낮아 침강하게 된다. 이렇게 극지방의 빙산의 경우에는 해수의 염분이 낮아 온도 하강에 의한 어는점에 먼저 도달하기 때문에 빙산이 만들어지게 된다.
1.1.2. 해수 깊이에 따른 밀도 변화
해수의 깊이에 따라 밀도는 대체적으로 증가한다. 그러나 해수의 밀도가 일정한 경우에는 해수의 연직적인 혼합이 잘 이루어진다. 보통 TRIANGLE rho에 따라 해수의 연직혼합의 정도는 달라진다.
보통 해수의 경우 심층으로 갈수록 해수의 밀도가 증가한다. 하지만, 심층으로 갈수록 해수의 밀도가 급격히 증가한다면 이는 해수가 굉장히 안정함을 뜻하며 부력진동수가 증가하는 반면 진동주기가 짧아진다. 여름철의 경우 굉장히 수온약층이 발달한다. 이렇게 수온 약층이 잘 발달할 경우, 가용위치에너지가 적다.
하지만, 심층과 천부 해수의 밀도차이가 크지 않다면 해수 연직혼합이 잘 이루어질 수 있는 바, 이는 가용위치 에너지가 높다는 것을 알 수 있다. 해수의 가용 위치에너지가 높을 경우, 해수의 연직 혼합은 활발히 이루어진다. 보통 겨울철 표층 해수의 온도가 낮은 경우, 표층해수의 밀도가 증가하여 심층으로 침강하게 된다. 이 경우 밀도 구배 감소에 따른 진동수가 짧아지며 진동주기는 길어진다.
1.1.3. T-S Diagram
T-S Diagram은 해수의 깊이에 따른 염분과 온도의 관계를 나타내는 도표이다. 이 도표에서는 깊이가 증가할수록 해수의 수온이 감소하는 반면 밀도는 증가하는 양상이 나타난다.
천부에서는 급격하게 해수의 밀도가 증가하는데, 이로 인해 부력진동수가 크게 나타난다. 이는 상층부와 심층부의 밀도차이가 크기 때문이다. 반면, 심층해역에서는 해수의 밀도가 점진적으로 증가하므로, 상대적으로 부력진동수가 작고 진동주기가 길다. 이는 심층해양의 연직순환이 천부에 비해 활발하다는 것을 의미한다.
즉, T-S Diagram을 통해 해수의 수온과 염분 분포, 밀도성층 등 해양 물리 특성을 파악할 수 있다. 이는 해양순환과 해양생태계 연구에 중요한 기초자료로 활용된다.
1.1.4. 표면장력파
해수에는 많은 유기물들이 존재하는데 이는 해파의 오목한 곳에 집적되어 해수의 표면장력을 낮추는 과정에서 매끈한 슬릭면을 만든다. 일반적으로 물은 표면장력이 높다. 이는 표면을 줄이려는 성질로 인해 해수에 일정한 파장의 파를 만들어낸다. 이렇게 물의 표면장력에 의해 생성되는 파는 파장이 짧고 위상속도보다 군속도가 크게 나타난다.
반면, 해수면의 높이 차이에 의해 생기는 표면중력파는 파장이 길고 위상속도가 군속도보다 크게 측정된다. 이는 표면중력파가 중력과 관성력에 의해 발생하기 때문이다. 표면장력파와 달리 파장은 길지만 속도가 상대적으로 느린 것이 특징이다. 이러한 표면중력파는 해구나 항구에서 느리게 진동하는 부진동의 형태로 나타나기도 한다.
즉, 해수의 표면에 나타나는 파동현상은 물의 표면장력과 중력에 의해 발생하며, 이에 따라 파장과 속도 등의 특성이 달리 나타난다. 표면장력파는 짧은 파장과 빠른 군속도를, 표면중력파는 긴 파장과 느린 속도를 갖는다는 점에서 구분된다.
1.1.5. 조석에 따른 염분 수직 단면도
강력한 조석의 영향을 받는 해역에서는 수직 방향으로 염분의 변화가 크지 않다. 이는 강한 조석 운동에 의한 수직 혼합으로 인해 해수의 염분이 균일하게 분포하기 때문이다. 반면 조석의 영향을 받지 않는 해역에서는 수직적으로 염분 성층화가 뚜렷하게 나타난다. 이러한 경우 해수가 수직적으로 매우 안정한 상태를 유지하므로 표층과 심층의 염분 차이가 크게 된다.
피오르드와 같은 지형적 특징이 있는 해역에서는 표층에 담수가 성층을 이루고 있다. 이는 담수가 밀도가 낮아 해수 위에 떠있기 때문이다. 따라...
참고 자료
·리처드A.데이비스,JR 저 (김완수, 박용안, 정종필 역), 1988, 일반해양학, 대한교과서 주식회사
·박성기외 2인, 2000, 해양과학, 문운당
·이역우, 1996, 해양-항만조사법, 집문당
·홍승용,강정극, 1993, 심해저 자원개발론, 서울프레스
·http://www.lab114.com
·http://petro.hhu.ac.kr
·국립해양연구원 http://www.nori.go.kr
