대기와 해양의 상호 작용_해양 변화와 기후 변화

1.해양 변화와 기후 변화

(1) 용승과 침강 :

용승은 표층 해수의 발산에 의해 심층의 찬 해수가 표층으로 올라오는 현상이고, 침강은 표층 해수의 수렴 또는 냉각에 의해 표층의 해수가 심층으로 내려가는 현상이다.

 

① 용승의 종류

• 연안 용승 :  대륙의 연안에서 바람 때문에 표층 해수가 먼 바다 쪽으로 이동하면 이를 채우기 위해 심층에서 찬 해수가 올라오는 현상이다. ▶ 여름철에 우리나라의 동해안을 따라 남풍이 계속 불 때
• 적도 용승 : 적도 부근에서 북동 무역풍은 해수를 북서쪽으로, 남동 무역풍은 해수를 남서쪽으로 이동시키기 때문에 이를 채우기 위해 심층에서 찬 해수가 올라오는 현상이다.
• 저기압과 고기압에서의 용승과 침강 : 북반구에서는 시계 방향으로 지속적으로 부는 고기압성 바람에 의해 표층 해수가 수렴하여 침강이 일어나며, 시계 반대 방향으로 지속적으로 부는 저기압성 바람에 의해 표층 해수의 발산이 일어나 용승이 일어난다.

② 세계의 용승 해역 : 적도 부근 해역, 북아메리카의 캘리포니아 연안, 남아메리카의 페루 연안, 아프리카 서해안 등 주로 대륙의 서해안에 일어난다.

 

※ 무역풍

북동 무역풍은 적도~북위 30º 사이에서 부는 대기 대순환의 바람이고, 남동 무역풍은 적도~남위30º 사이엥서 부는 대기 대순환의 바람이다.

 

※ 용승의 영향

용승이 일어나는 주변 해역은 서늘한 날씨가 나타나고, 안개가 자주 발생하며, 심층의 영양염이 표층으로 운반되어 플랑크톤이 번식하므로 좋은 어장이 형성된다.

 

(2) 엘리뇨와 라니냐

① 열대 태평양의 수온 분포 : 평상시 열대 태평양을 따라 동쪽에서 서쪽으로 부는 무역풍으로 인해 동태평양 해역에서는 연안 용승이 활발하다. 따라서 표층 수온은 서태평양보다 동태평양에서 낮게 나타난다.

 

② 엘니뇨 시기 : 평상시에 비해 무역풍이 약해지면 동태평양 해역에서는 연안 용승이 약해지고, 해수면이 높은 서태평양에서 동쪽으로 따뜻한 해수가 이동하여 태평양 중앙부에서 페루 연안에 이르는 해역의 표층 수온이 상승한다.

 

③ 라니냐 시기 : 평상시에 비해 무역풍이 강해지면 동태평양 해역에서는 연안 용승이 강해지고, 따뜻한 해수는 서태평양 쪽을 더욱 집중되므로 페루 연안의 한랭 수역이 확대되어 표층 수온의 동서 간 차이가 커진다.

 

(3) 엘니뇨와 남방 진동

① 워커 순환 : 평상시 무역풍으로 인해 열대 서태평양은 공기가 따듯한 해수로부터 열과 수증기를 공급받아 상승하여 강수대가 형성되고, 상대적으로 온도가 낮은 동태평양은 공기가 하강한다. 이로 인해 열대 태평양 지역에서는 동서 방향의 거대한 순환이 형성되는데, 이를 워커 순환이라고 한다.

 

② 엘니뇨 시기의 워커 순환 : 엘니뇨가 발생하면 열대 동태평양의 표층 수온이 상승하고 서태평양의 따뜻한 해수가 동쪽으로 이동한다. 이로 인해 워커 순환에서 공기가 상승하는 지역과 강수대가 동쪽으로 이동하고, 태평양 전체의 기압 분포가 변한다. 따라서 동태평양에서는 기압이 낮아져 평상시보다 강수량이 많아지고, 서태평양은 기압이 높아져 평상시보다 강수량이 적은 건조한 날씨가 나타난다.

 

③ 남방 진동 : 기상학자 워커가 호주 북부 다윈의 해면 기압과 남태평양 타히티의 해면 기압의 차이를 분석하여 발견한 사실로, 서태평양의 기압이 높아지면 동태평양의 기압이 낮아지고, 서태평양의 기압이 낮아지면 동태평양의 기압이 높아지는 기압 분포의 시소 현상을 남방 진동이라고 한다.

 

※ 엘니뇨

열대 태평양 동쪽 해역의 표층 수온이 평년보다 높은 상태로 6개월 이상 지속되는 현상이다.

 

※ 라니냐

열대 태평양 동쪽 해역의 표층 수온이 평년보다 낮은 상태로 6개월 이상 지속되는 현상이다.

 

(4) 엘니뇨 남방 진동(엔소, ENSO)

① 엔소 : 엘니뇨와 라니냐는 해양에서 발생하는 현상이고 남방 진동은 대기에서 나타나는 현상인데, 이 두 현상은 서로 독립된 것이 아니라 대기와 해양의 끊임없는 상호 작용의 결과로 나타난 것이다. 엘니뇨, 라니냐에 의한 표층 수온의 변화와 대기의 기압 분포가 변하는 현상이 서로 영향을 주고받아 나타나는 하나의 현상으로 생각하여 이 두 현상을 합쳐 엔소(ENSO)라고 한다.

 

② 엔소의 영향 : 열대 태평양의 수온 변화로 인한 대기 운동의 변화는 파동의 형태로 고위도까지 전파될 수 있으므로, 엔소의 영향은 단지 열대 태평양의 대기와 해양의 상태에만 국한된 것이 아니다. 이와 같이 어느 지역에서 나타난 변화가 매우 먼 곳까지 영향을 주는 현상을 우너격 상관(Tele-connection)이라고 한다.

 

※ 해면 기압 편차

각 지점에서 관측한 해면 기압에서 각 지점의 수십 년 동안의 평균 해면 기압을 뺀 값이다.