수온 염분도

지구 대부분의 물(97%)은 바람, 열, 천체의 영향을 받아 끊임없이 움직이며 바닷물로 존재합니다 해류는 물과 열을 운반하여 지구의 자연환경을 형성하고 유지합니다 물(바닷물)은 다른 액체는 구별되는 독특한 성질을 가지고 있습니다

물의 특성
대기압 약 4°C에서 가장 무겁습니다 다른 말로 밀도가 높습니다 대부분의 액체는 온도가 떨어지면 수축하고 밀도가 높아지는 반면 물은 팽창하여 온도가 4°C 이하로 떨어지면 가벼워집니다
한층 더 식히면 얼음이 되지만 얼음은 물보다 가볍다는 성질이 있습니다 2°C와 6°C의 물은 거의 같은 무게(밀도)를 가지며 나란히 놓아도 즉시 움직임이 일어나지 않습니다 결국 중간 온도(4°C)의 물이 열전도에 의해 둘 사이 경계 근처에 형성되면 원래의 물보다 무겁기 때문에 용기 바닥으로 가라앉기 시작합니다 그 후 4 ° C의 물이 계속 형성되고 바닥에 축적되어 점점 더 두꺼워집니다 10도 더 따뜻한 물에서 동일한 실험을 하면 상황이 달라집니다 16°C의 물은 12°C의 물보다 가볍기 때문에 전자는 시작 직후 후자 위에 올라갑니다 이때 둘 사이의 경계에 소용돌이가 형성되어 물이 혼합됩니다 약 14°C의 혼합물에 의해 생성된 물은 16°C의 물보다 무겁고 12°C의 물보다 가볍기 때문에 중간 깊이에서 축적됩니다 4 ° C에서 물이 가라앉는 현상은 자연에서도 찾아볼 수 있습니다 호수의 온도와 호수로 흘러 들어가는 강의 물이 4°C 차이가 나면 경계에서 혼합된 물은 탱크에서와 같은 방식으로 호수 바닥으로 가라앉습니다 러시아의 바이칼 호 수와 캐나다의 캠루프스 호수에서 자주 관찰됩니다 바닷물에는 약 35‰의 염분이 포함되어 있지만 담수와도 유사한 특성을 가지고 있습니다 수온이 높을수록 염도가 낮을수록 해수 밀도가 낮아집니다 해수나 물의 밀도는 압력(깊이)에 따라 변합니다 압력이 높을 때 수축하고 밀도가 높아지는 공기와 동일하지만 수온이 낮아질수록 압축성이 증가합니다 낮은 온도의 바닷물이 더 높은 밀도를 갖습니다 이 속성은 열변성이라고 하는 물(해수)의 또 다른 속성입니다 열변성은 바이칼 호수와 같은 깊은 담수호의 수직 순환에 상당한 영향을 미칩니다

에델 해 대류
연구에 따르면 위에서 논의한 물(해수)의 특성이 해저와 심해의 형성과 전 세계적인 분포에 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌습니다 이는 동굴 및 열변성이 극지방의 해수면 근처에서 더 효과적이기 때문입니다 에델 해는 남극해의 대서양 경도에 위치하고 있습니다 이 지역은 겨울에 해빙으로 덮여 있기 때문에 해수면에서 약 100m까지 혼합층이라고 불리는 층의 수온은 약 -1.9°C로 거의 바닷물의 어는점 (해수의 어는점은 담수보다 낮습니다)입니다 반면 혼합 층 아래에는 비교적 따뜻한 바닷물이 있습니다 수온만을 고려하면 혼합층의 해수는 더 무거워야 하지만 혼합층의 염분 함량이 낮기 때문에 혼합층의 해수는 일반적으로 더 가볍고 이러한 수온과 염분 분포는 안정적으로 존재합니다 하지만 냉각이 더 진행되면 동결 시 해수로부터 방출되는 염분은 혼합층의 해수 밀도를 증가시키고 결국 혼합층에 물의 섭입이 발생합니다 해수는 계면을 통해 혼합 층수와 부층수를 혼합하여 생성되며 함몰 효과로 인해 원래의 물보다 무겁습니다 시간이 지남에 따라 섭입은 점점 더 깊어지고 바닷물을 잃는 혼합층은 더 얇아집니다 혼합 및 침전 과정이 진행됨에 따라 빙점보다 따뜻한 낮은 해수가 해수면에 도달하여 겨울에도 해빙이 녹기 시작합니다 해빙이 녹은 곳에서는 폴리니아(polynia)라고 불리는열린 수역이 관찰됩니다 2017년 9월, 거의 40년 만에 처음으로 에델 해 (Weddell Polynia)에서 대규모 폴리니아가 발견되었습니다
동굴과 열변성은 남극 해역과 북대서양의 바닥과 심층수 형성에 깊이 관여하는 것으로 보고 있으며 연구는 계속되고 있습니다 우리가 일상생활에서 관찰할 수 있는 작은 현상은 전 세계적으로 바닥과 심해의 형성에 영향을 미치고 있습니다