해수의 운동

Ocean Dynamics

바람이 해수면에 마찰력을 가하면 바다가 움직이지만, 지구 자전으로 전향력이 작용해 물이 바람 그대로가 아니라 비틀린 방향으로 흘러요. 깊어질수록 방향이 더 돌아가며 약해지는 에크만 나선을 합치면 바람과 직각인 에크만 수송이 되고, 수면 경사와 전향력이 평형을 이루면 지형류가 생겨요. 해안 바람 방향에 따라 용승과 침강도 나타나요. 이 페이지에서는 풍속과 위도 슬라이더를 바꿔 에크만 나선의 깊이별 해류 방향을 관찰해 봐요.

바람이 바다를 움직인다

🌊 커피잔의 바람

①뜨거운 커피 위를 불면 표면의 커피가 멀리 밀려간다

②바다도 마찬가지: 바람이 해수면에 마찰력을 가한다

③그런데 지구는 자전한다! → 전향력(코리올리 효과)이 작용

④바람 방향 그대로가 아니라 '비틀린' 방향으로 물이 움직인다

⑤이것이 에크만 수송의 핵심 원리

에크만 나선과 에크만 수송

풍속5

위도37

에크만 수송 방향

북반구: 바람 직각 오른쪽 / 남반구: 바람 직각 왼쪽

전향력에 의해 해수 전체의 순 이동이 바람과 직각

📐 에크만 나선의 원리

①바람 → 표층 해류 (바람 방향에서 약 45° 편향)

②표층 해류 → 그 아래 층에 마찰력 전달

③각 층마다 전향력에 의해 추가로 편향 + 속도 감소

④결과: 깊어질수록 시계방향(북반구) 회전하며 약해짐

⑤모든 층의 해류를 합산 → 바람 직각 90° 방향 = 에크만 수송

지형류: 해수면 경사와 전향력의 평형

지형류 평형

수압 경도력 = 전향력 → 등압선(등수면선)에 나란한 흐름

바람 없이도 유지되는 대양 순환의 핵심 흐름

🏔️ 해수면에도 '산'과 '골짜기'가 있다

①에크만 수송이 해수를 한곳에 모으면 → 해수면 볼록해짐

②해수면 높은 곳 → 낮은 곳으로 수압 경도력 작용

③전향력이 이를 상쇄 → 등수면선에 나란한 흐름 = 지형류

④북반구: 높은 수면을 오른쪽에 두고 흐름

⑤대양 아열대 환류(쿠로시오, 걸프 해류)의 원리

서안 강화

대양 서쪽 해류(쿠로시오, 걸프) ≫ 동쪽 해류(캘리포니아, 카나리아)

전향력의 위도 변화(β 효과)로 서쪽이 좁고 빠르게

용승과 침강

비교

Chart용승과 침강

구분	용승 (Upwelling)	침강 (Downwelling)
원인	표층수가 멀어짐 → 심층수 상승	표층수가 모임 → 아래로 가라앉음
연안 용승	바람이 해안 평행 + 에크만 수송이 먼바다로	반대 방향
수온	차가운 심층수 상승 → 표층 냉각	따뜻한 표층수 하강
영양분	영양 풍부 → 어장 형성!	영양 부족
예시	페루 연안, 캘리포니아 연안	수렴 지역

🐟 용승과 어장의 관계

①용승 지역: 영양염이 풍부한 심층수가 올라옴

②식물성 플랑크톤 대번식 → 먹이사슬 활성화

③세계 4대 어장 대부분이 용승 지역 근처

④엘니뇨: 용승 약화 → 어획량 급감 (페루 연안)

예제와 기출로 점검

예제 1

북반구 외해에서 바람이 일정하게 불 때, 표층 해수 전체(에크만 수송)는 바람 방향에 대해 어느 쪽으로 이동하는가?

전향력(코리올리 효과) 때문에 표층 해류는 바람 방향에서 점점 휘어진다.

깊이별 해류를 모두 합하면, 북반구에서는 바람 방향의 직각 오른쪽으로 순 이동한다(에크만 수송).

▸ 바람 방향의 직각 오른쪽 (북반구)

남반구는 직각 왼쪽. 에크만 수송이 해수를 모으거나 흩어 용승·침강을 일으킨다.

예제 2

바람이 해안과 나란히 불어 표층수가 먼바다로 밀려나가면 그 빈자리를 채우러 무엇이 올라오며, 이것이 어장에 미치는 영향은?

에크만 수송으로 표층수가 먼바다로 빠져나가면, 그 자리를 채우러 깊은 곳의 찬 해수가 올라온다(연안 용승).

심층수에는 영양염류가 풍부해 식물성 플랑크톤이 번성 → 좋은 어장이 형성된다.

▸ 찬 심층수가 용승 → 영양염류 풍부 → 좋은 어장

페루·캘리포니아 연안의 풍부한 어장이 연안 용승 덕분이다. 엘니뇨로 용승이 약해지면 어획량이 급감한다.

내신 유형

해수의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

①북반구에서 에크만 수송은 바람 방향의 직각 왼쪽이다

②연안 용승이 일어나면 영양염류가 풍부해져 좋은 어장이 형성된다

③지형류는 수압 경도력과 전향력이 평형을 이루지 못할 때 생긴다

④에크만 나선에서 깊어질수록 해류 속도가 빨라진다

⑤침강 해역은 영양염류가 풍부하다

▸ ② 연안 용승이 일어나면 영양염류가 풍부해져 좋은 어장이 형성된다

용승은 영양염류가 풍부한 찬 심층수를 표층으로 끌어올려 플랑크톤 번성과 어장 형성을 돕는다.

북반구 에크만 수송은 직각 오른쪽이고(①), 지형류는 두 힘이 평형일 때 생기며(③), 에크만 나선은 깊어질수록 느려지고(④), 침강 해역은 영양염류가 부족하다(⑤).

총정리

해수 운동 핵심

바람 → 에크만 수송(직각) → 수면 경사 → 지형류 → 대양 순환

바람 에너지가 전향력을 통해 대양 순환을 만든다

🎯 시험 포인트

①에크만 수송: 바람 직각 방향 (북반구 오른쪽, 남반구 왼쪽)

②에크만 나선: 깊어질수록 시계방향 회전(북반구) + 속도 감소

③지형류 = 수압 경도력과 전향력의 평형 (등수면선 따라 흐름)

④서안 강화: β 효과 → 서쪽 해류가 좁고 빠름

⑤연안 용승: 바람이 해안 평행 → 심층수 상승 → 어장 형성