해류에 미치는 힘을 알아봅시다.
1. 유체의 가속도(뉴턴의 운동법칙)
☞ 유체의 가속도 = (압력경도력 + 코리올리의 힘 + 마찰력) ÷ 유체의 질량
2. 코리올리 효과는 지구 자전의 영향을 준다.
코리올리 효과 (Coriolis effect)는 전향력 또는 코리올리 힘(Coriolis force)라고도 하며, 회전하는 계에서 느껴지는 관성력으로, 1835년 프랑스의 과학자 코리올리가 처음 설명해 냈다.
F=ma에서 a(코리올리 가속도) = 2Ωsinθ·V *θ는 위도 V는 해류의 속도이다.
Fcoriolis = 2m(v × Ω) ‘12
m은 질량, v는 물체의 계에서의 속도를, Ω는 계가 돌고 있는 각속도를 나타낸다.
‘15 ex)위도 30도에서 100cm/s의 해류가 흐를 때 미치는 Coriolis 가속도는?
단, 지구 자전각속도는 7.29×10-5rad/sec이다.
가.7.29cm/sec2 나.7.29×10-1cm/sec2 다.7.29×10-2cm/sec2 라.7.29×10-3cm/sec2
☞ a = 2Ωsinθ·V = 2×7.29×10-5rad/sec×sin30×100cm/s= ?
(예)지구의 자전으로 북반부에서는 포를 쏘면 포탄이 오른쪽으로 휘어 날아가고 남반부는 그 반대이다.
※관성주기(Intertial Period) = 1.37×104×π/sinθ(초)
‘12 ex)위도 30 ̊에서의 관성주기(Intertial period)는?
가.6시간 나.12시간 다.24시간 라.48시간
☞저자설명; 1.37×104×π/sin30=86,036초=? 시간
맨 위의 그림에 대한 설명으로 코리올리 효과는 북반부에서 물체는 서쪽(오른쪽)으로 편향한다.
3. 지형류 이론
해수면이 중력으로 높은 곳에서 밑으로 내려오는 유체의 입자가 코리올리 힘(Fcg)과 압력경도력(Fcf)과 균형을 이루어 지형류(Cg)가 생긴다.(그림2-8) ‘04 ’07 ‘08 ’10 ‘15
※역학적 해류계산(Dynamic Computing)에서 얻어진다. ‘07
(예) 대한해협을 통해서 동해로 흘러들어가는 대마난류는 그 속도에 비례하여 부산~대마도 사이의 해수면의 차이가 변화하는 것으로 알려져 있다.
다음 중 지형류를 계산할 때 필요치 않은 것은?
가.밀도분포 나.정점간 거리 다.기준면 라. 풍속
※지형류와 경사류(Slope Current); 지형류와 경사류는 모두 해수면의 경사에 의해 발생하는 해류에 속하지만,
경사류는 수면의 경사에 따라 경사진 방향으로 흐르는 해류로서 순압적(Barotropic)이고,
지형류는 수면 경사 방향의 오른쪽 직각 방향으로 흐르는 해류로 경압적(Baroclinic)이다.
왜 이런 차이가 생기는가 하면, 경사류는 수면 부근에서 발생하는 해수의 표층 순환의 일종이며,
지형류는 어느 정도 수면이 깊은 곳에서 수압경도력과 전향력의 평형에 의해 발생하는 특정한 해수의 이동을 말한 것이다.
적도반류도 일종의 경사류이다. ‘13
*적도반류: 평소 무역풍의 영향으로 태평양에서 동쪽에서 서쪽으로 해류가 흐르고, 그래서 태평양은 서쪽이 동쪽보다 해수면의 수위가 좀 더 높다.
이러한 해수면의 경사에 의해 수위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 (서에서 동으로) 역류가 발생하는 데 이를 적도 반류라고 한다.
