서안경계류 역학을 이해하기 위한 실험 장치 및 방법 개발

서지정보

· 발행기관 : 한국지구과학회
· 수록지 정보 : 한국지구과학회지 / 31권 / 1호
· 저자명 : 장승환, 신정선, 문병권

초록

서안경계류의 발생 역학을 이해하기 위하여 간단한 실험 장치와 방법을 개발하였다. 위도에 따른 코리올리 파라미터의 변화(즉 베타효과)를 구현하기 위하여 바닥이 경사진 반 시계 방향으로 회전하는 수조를 이용하였다. 중위도 해양에 작용하는 바람 응력은 수조 상부에서 시계 방향으로 회전하는 원판으로 대신하였다. 수조 바닥의 형태와 수조의 회전 유무의 조합으로 구성된 4가지 실험을 수행하였다. 그 결과, 베타효과가 포함된 실험에서 서안경계류와 유사한 흐름과 스베드럽 영역을 볼 수 있었다. 반면에, 베타효과 없이 일정한 코리올리 힘만 있을 때는 수조 속의 물은 관성류의 특징을 나타냈다. 우리는 또한 회전 유체가 굳어진 것처럼 변한다는 테일러-프라우드만 효과를 확인 하였다. 이 연구에서 개발된 장치와 방법은 베타효과에 의한 서안경계류를 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다.

영어초록

A simple laboratory device and methodology are developed for deep understanding of the western boundary current (WBC). The apparatus consists of a rotating (count-clockwise) rectangular tank with a sloping bottom in order to simulate the beta effect, the variation of the Coriolis parameter with latitude. We also used a clockwise rotating disk at the surface water to mimic the wind stress forcing in mid-latitude oceans. Four experiments were carried out using some combination of a bottom type and a rotation of the tank. Experiment with the beta effect clearly demonstrated the WBClike flow as well as the Sverdrup interior. However, the water in a tank gave rise to an inertial motion under the influence of a constant Coriolis force alone. We also discussed a stiffening of the rotating fluid on the basis of the Taylor-Proudman effect. We believe that the apparatus and methods developed in this study help to understand the WBC due to the beta effect.

참고자료

· 없음