풍랑
5-2-2 |
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풍랑 |
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바람이 불면 뾰쪽 뾰족한 풍랑이 생깁니다. |
바람이 불면 뾰족뾰쪽한 파도들이 생깁니다 이것이 풍랑입니다.
풍랑은 다음 2가지로 분류합니다.
1) 심해파(표면파) ; 풍랑의 파장의 반보다 수심이 더 깊은 곳에서 생긴 풍랑
깊은 바다(심해)에서는 표면에서 파도가 깔짝깔짝하므로
표면파라고 합니다.
2) 천해파(장파) ; 풍랑의 파장의 반보다 수심이 더 얕은 곳에서 생긴 풍랑
풍랑이 깊이에 비해 상당히 길다고 장파라고 합니다.
이 부분에서 많은 학생들이 헷갈리는데 잘 생각해 봅시다.
깊은 바다에서는 바람이 불어 파도가 생겨봤자 표면에서 깔짝거리는 것이지 깊은 저 아래의
바다는 조용합니다. 그래서 심해에서 생긴 풍랑을 표면파라고 합니다.
이 풍랑이 진행해 가는 속도는 깊이와는 전혀 관계가 없습니다. 오직 풍랑의 파장과 관계가 있어요.
긴 파장의 풍랑은 롱다리이므로 빠르고 짧은 파장의 풍랑은 숏다리이므로 속도가 느립니다.
따라서, 심해파의 전파속도는 오로지 풍랑의 파장과 관계가 있습니다. 길이 넓은 곳에서는
차의 성능에 따라 속도가 결정나는 것과 같은 이칩니다. 뻥 뚤린 고속도로에서는 아무래도
그랜저가 티코보다 월등히 빠른 것을 생각하면 아시겠죠.
그러나, 천해파는 깊이 얕으므로 길이 좁아져 병목현상이 일어난다고 생각하세요.
좁은 길에서는 그랜저나 티코나 제 속도를 못내잖아요. 그래도 약간이라도 길이 넓은 곳에서
차가 빨리 가듯이 깊이가 조금이라도 더 깊은 곳에서 파도가 빨리 지나갑니다.
결국 천해파(장파)의 진행 속도는 수심과 관계있습니다.
두 파의 특징을 정리해 보면 다음과 같아요.
1) 심해파(표면파)의 속도 ; 파장에 비례 (긴 파장의 파가 빠름)
물입자는 원운동하며 깊어질수록 급격히 감소
2) 천해파(장파)의 속도 ; 수심에 비례 ( 깊은 곳에서 빠름)
물입자는 타원운동
풍랑이 발생하여 깊은 바다(먼 바다)를 진행할 때는 표면파로 파장에 비례하여 달려오다가
해안에 가까이 올수록 수심이 급격히 얕아지므로 장파로 변해 속도가 급격히 느려지며
파도의 높이(파고)는 커집니다.
결국 파도가 다가와 해안에 와서는 하얗게 포말로 부서지는 연안쇄파가 됩니다.
연안쇄파란 가까운 해안에서 부서지는 파도라는 의미입니다.
해파가 해안에 접근해올 때 해안이 돌출된 곳은 급격히 얕아지므로
돌출부에서 파도의 속도가 느리지만 반면에, 만곡부(쑥 들어간 부분)에서는
아직도 깊으니 파도의 속도가 빠른 편입니다.
결국 파도는 돌출부 쪽으로 꺽여 돌출부에는 파도가 집중하여 침식작용이 심합니다.
바닷가 가면 자세히 보세요. 돌출부에 파도가 심하게 부서지며 대부분 검은 절벽이 만들어지고
만곡부는 조용하게 파도가 들어오며 모래가 쌓여(퇴적) 모래사장이 만들어져 있어요.
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폭풍우나 태풍에 의해 생긴 풍랑은 파장이 길어 너울 너울 빨리 옵니다. |
폭풍우에 의해 생긴 풍랑은 파장이 길어 속도가 빨라 크고 꼭대기가 둥글게 해안으로 밀려옵니다.
파장이 보통 수 백 미터가 됩니다. 이것을 너울이라고 합니다. 풍랑은 꼭대기가 뾰쪽하지만
너울은 파장이 길고 둥급니다.
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파도가 높아져 바닷물이 육지로 넘치는 것입니다. |
해저화산이 폭발하거나 해저 지진이 나면 바닷물이 푹 꺼졌다가 튀어오르며 사방으로
거대한 해파가 퍼져나갑니다. 이 해파가 해안 가까이 접근하면 엄청나게 파도의
높이가 높아져 해안가를 강타하여 물을 넘치게 만들어 해일이 생깁니다.
특히, 지진에 의한 해일을 쓰나미라고 하는데 파장은 100 - 200 km , 주기는 15분 정도,
파도의 높이는 0.5 m 정도입니다. 이 파고는 해안에 도착하면 수 - 수십 m 가 됩니다.
해일은 폭풍우에 의해 생기기도 합니다. 특히 밀물(만조)과 해일이 겹치면 엄청난 피해를 줍니다.
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밀물은 만조, 썰물은 간조입니다. |
하루 두차례씩 바닷물이 밀려 들어왔다가(밀물) 밀려나갑니다(썰물).
달이 지구 주위를 돌면서 바닷물을 잡아당겼기 때문입니다. 이런 달의 힘을 기조력이라고 합니다.
하루 두 번의 밀물리 있으므로 밀물에서 다음 밀물까지는 약 12 시간 걸립니다. 정확히 말하면
12시간 25분 걸립니다. 지구가 자전하는 동안에 달이 지구 주위를 돌기(공전) 때문에 25분 더 걸리는
것입니다. 물론 썰물에서 다음 썰물까지도 12시간 15분입니다. 이 시간을 조석주기라고 합니다.
아래 그림처럼 달은 바로 아래(나) 뿐만 아니라 반대편(가)의 바닷물로 잡아 당겨 양쪽이 밀물이 되죠.
여기서 한가지 의문이 생깁니다. (나)쪽이 부푸는 것은 달이 잡아당겼기 때문이라고 생각되는데
(가)쪽은 왜 부푸는지 이해하기 어렵다는 질문을 많이 합니다. 사실 이해하기 힘듭니다.
공통 질량 중심으로 지구와 달이 회전하고 있기 때문입니다.
공통 질량 중심이란 달과 지구의 무게 중십입니다. 시이소오 탈 때 가벼운 학생은 끝에 무거운 학생은
약간 안쪽으로 앉아야 서로 균형을 이루잖아요. 같은 이치입니다.
무게가 같은 두 별이 서로 돌 때는 두별의 중간을 기준으로 서로 회전합니다.
두 별의 질량이 차이가 나면 질량중심은 무거운 쪽으로 약간 치우칩니다.
지구가 달보다 무거우므로 지구와 달의 무게 중심은 지하 약 1700 km 쯤에 있습니다.
달이 지구의 중심을 기준으로 공전하는 듯이 보이지만 그렇지 않습니다.
사실은 지구 표면으로부터 약 1700km 지점인 공통질량 중심(무게 중심)을 기준으로
공전하고 있습니다. 지구 역시 이 지점을 기준으로 공전하고 있습니다.
그래서 지구에서는 어디서나 같은 크기의 원심력(회전하면 생기는 힘)을 받습니다.
이 원심력과 달이 당기는 만유인력, 이 두 가지 힘을 고려하면
(나)쪽에는 달의 만유인력이 강하고, (가)쪽에는 원심력이 강하여 양쪽이 똑같은
힘으로 반대 방향으로 당겨지는 힘을 받아 반대로 부푸는 것이죠.
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밀썰물의 차이가 최대일 때를 대조, 차이가 최소일 때를 소조라 합니다. |
또한 밀썰물의 차이가 클 때를 대조(大潮)라고 하고 차이가 작을 때를 소조(小潮)라고 해요.
달이 지구를 당기는 힘의 반정도로 태양도 지구의 바닷물을 잡아 당깁니다.
따라서, 태양과 달의 배치에 따라 대조와 소조가 생기는 것입니다.
대조(사리)와 소조(조금)은 다음과 같을 때 생깁니다.
1) 대조 (사리) ; 달과 태양이 일직선으로 배열할 때 (삭과 망 일 때)
2) 소조 (조금) ; 달과 태양이 직각으로 배열할 때 (상현, 하현 일 때)
