용승 현상, 엘니뇨 및 라니냐, 먹이가 풍부한 어장이 형성되는 전선

안녕하세요~ 오늘 알려드릴 정보는 용승, 엘니뇨, 전선입니다.

해양학, 수산학 전공이라면 언젠가 한번은 꼭 들어볼 단어죠?

제가 설명드리도록 하겠습니다..!

 

용승

 

북반구에서 장시간 동안 바람이 불면 에크만층에서 바람의 오른쪽 직각방향으로 해수의 수송이 발생하므로, 북반구에서 해안선을 왼쪽에 두고 바람이 불면 오른쪽 외해로 수송되고 난 상층의 해수를 보충하기 위하여 아래 층의 물이 상승하는 용승이 일어납니다. 이러한 용승 현상은 1) 저층의 영양염을 유광층으로 공급하여 생물학적 생산성을 높이고, 어류의 먹이가 풍부해져 어장이 형성되고, 2) 찬 심층수가 표층으로 올라와 대기와 만나면 안개, 층운, 수직대류가 발생하는 등 용승 지역의 날씨를 변화시키기도 하며, 3) 대양에서 용승은 물질을 재분포시키며 동시에 해류도 발생시켜 매우 중요한 역할을 합니다.

 

1) 연안 용승

  - 북반구에서 육지를 왼쪽에 두고 바람이 불면, 외해로 향하는 에크만 수송에 의해 용승이 발생하는 과정이 있습니다.

연안을 따라 자주 용승이 일어나는 지역에서는 수직적인 물의 이동만이 있는 것이 아니라 외해로 밀려나간 물을 보충하기 위해 수평적으로도 물이 모여듭니다. 이러한 수평적 흐름은 큰 속도를 갖기도 하여 연안역 해류로서 잘 알려져 있기도 합니다. 연안 용승은 대부분 대륙의 서쪽 해안을 따라 활발하게 발생하며, 미국 서부 해안이나 남미 페루 연안이 대표적 용승 지역입니다. 또한 저층에서 올라온 물은 수온이 낮아 주변의 표층수와 큰 온도 차이가 발생하며, 수온전선을 형성합니다. 이러한 전선을 용승전선이라고 합니다. 한편, 바람의 방향이 바뀌어 육지를 오른쪽에 두고 바람이 불면 표층수는 연안으로 수송되어 누적되며, 아래층으로 밀려 내려갑니다. 이러한 현상을 하강류라고 합니다. 이 하강류는 가벼운 상층수가 모여 아래층 물을 누르며, 깊은 곳으로 내려가는 현상으로써 부력에 의해 무거운 물이 가벼운 물 아래로 침강하는 현상과는 발생원인이 다릅니다.

 

2) 적도 용승

  - 태평양과 대서양의 적도에서는 전향력이 없습니다. 하지만 적도 부근에서는 약한 전향력이 있습니다. 기상 적도는 평균적으로 북위 5도에 위치하여 열대수렴대가 형성되므로, 남동 무역풍이 적도를 지나 북위 5도까지 영향을 주곤 합니다. 이 때 적도의 남쪽과 북쪽에서 전향력이 반대방향으로 작용하므로, 에크만 수송은 적도 남쪽에서는 바람의 왼쪽, 적도 북쪽에서는 바람의 오른쪽 직각방향으로 일어납니다. 따라서 적도에서는 남쪽과 북쪽으로 상층수가 발산하여 아래층의 물이 상승하게 되는 용승이 발생합니다. 이를 적도 용승이라고 하며, 실제 물성 구조를 관측한 남북방향의 단면에서는 영구 수온약층의 깊이가 적도에서 얕아져 있습니다.

 

엘니뇨

열대 태평양의 무역풍은 일반적으로 동태평양의 고기압에서 서태평양의 저기압으로 붑니다. 이러한 기압의 분포는 3~8년 주기로 불규칙하게 위치를 바꾸어 저기압대가 태평양 적도 중앙에 위치하고 서쪽에는 고기압이 형성되는 현상이 발생하는데, 아직까지 그 이유는 확실히 모릅니다. 

기압 배치가 바뀌면 바람도 바뀌어 무역풍이 약해지거나 방향이 반대가 되기도 합니다. 바람의 변화에 의해 적도해류는 느려지거나 멈추게 되어 서쪽에 쌓여 있던 표층수가 동쪽으로 퍼져나가게 됩니다. 이러한 표층수의 이동으로 대양의 동안을 따라 발생하는 용승 현상이 무너지며 적도 해류를 따라 태평양 중앙부로 이동하던 용승된 찬 해수가 더운 해수로 덮이게 됩니다. 이로 인하여 용승 지역에 형성되었던 해양의 먹이망과 어장이 황폐하게 되고, 육상 생물의 먹이망도 교란됩니다. 동쪽 페루 연안에 이 더운물이 도착하는 시기가 크리스마스 이후 겨울철이 되어 페루 어부들이 이 현상을 묘사하기 위해 아기 예수의 해류라는 표현을 사용하였으며 이 해류의 이름이 엘니뇨의 어원입니다.

엘니뇨와 반대되는 현상으로 통상적인 무역풍에 의한 순환이 아주 강렬해져서 남비 해안을 따라 아주 강한 용승과 해류가 형성되는 현상이 나타납니다. 이를 소녀라는 뜻의 라니냐라고 합니다. 적도지역에서는 동쪽에서 서쪽으로 더운 표층수가 과다하게 이동되어 호주 북부와 인도네시아 지역에 습한 기후와 기온 상승, 많은 강수량이 발생합니다.

 

전선

서로 다른 특성(수온, 밀도, 염분 등)의 해수가 수평적으로 만나, 두 물의 성격이 좁은 구간에서 급격히 차이나는 곳을 전선이라고 합니다. 전선은 수온약층이나 염분약층과는 구분되지만, 약층이 표층으로 연결되어 떠올라 있을 경우에는 표층에 전선이 있다고 할 수 있겠습니다.

전선은 크게 외양과 연안전선으로 나눌 수 있습니다. 외양전선은 행성전선이라고도 하며, 대양 대순환해류에 의해 형성되고, 아열대 혹은 극전선이 이에 해당합니다. 대륙붕이나 연안전선은 용승, 강한 조류에 의한 혼합, 강물 유입 등에 의해 형성됩니다. 전선을 가로질러 수온과 염분이 크게 차이가 나도 두 수괴의 밀도를 같을 수도 있으며, 이를 밀도 보상전선이라고 하고, 밀도가 차이나는 경우에는 밀도전선이라고도 합니다. 유체는 특성의 차이를 피하고 제거하려는 경향을 갖고 있어 전선에서는 혼합이 발생하며, 혼합된 해수는 밀도가 증가하여 침강하고, 침강 현상에는 다른 특성의 해수를 전선 지역으로 가져오는 수렴하는 흐름이 수반됩니다.

모든 전선에서는 와동이 관측되는데 전선의 불안정성에 의해 발생하며, 지형류 균형에서 작은 이탈이 점점 자라서 큰 와동으로 발전하며, 전선이 사행하게 합니다. 전선 와동과 난류적 혼합은 전선을 가로질러 물질이 교환되게 하여 전선을 따라 영양염이 공급됩니다. 전선에서는 플랑크톤 밀도가 높아지는데 이는 수렴하는 흐름에 의해 집적되기도 하고, 전선에서 공급되는 영양염으로 인하여 자체 번성하기도 합니다. 특히, 연안 및 대륙붕 전선의 경우 수직 혼합이 왕성하여 저층의 영양염을 수층내로 공급하여 생물학적 생산성이 높아지게 합니다. 따라서 전선에서는 먹이가 풍부하여 어장이 형성되므로 어업활동에 매우 중요한 지역이라고 할 수 있겠습니다...!

 

우리나라 주변 해양에서는 남해의 대륙붕 전선, 서해 흑산도 주변, 진도 주변, 태안반도 주변의 조석전선, 동해 쓰시마난류와 북한한류가 만드는 해양성 전선, 강 하구 주변에 형성되는 전선 등 다양한 전선이 형성되고 있습니다.