에크만 수송

지식 정보

해당 지식
에크만 수송을 나타내는 삼각형과 수직 수송 도식 아이콘

마찰력과 전향력에 의해 수심이 깊어질수록 해수의 이동 방향이 회전하고 유속이 느려지는 에크만 나선과 에크만 수송을 설명합니다.

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지구본과 회전 화살표로 표현한 전향력 아이콘 경사면 위 흰색 블록과 점선으로 표현된 마찰력 아이콘 압력을 나타내는 피스톤과 용기 아이콘 삼각형 안에 하강 화살표와 회전하는 공기 흐름이 있는 기압 아이콘

유속

유체의 속력이다.
기호로 vv로 나타내고, 단위는 주로 m/s\mathrm{m/s}를 사용한다.

풍향

바람이 불어오는 방향이다.
동풍은 동쪽에서 불어오는 바람, 서풍은 서쪽에서 불어오는 바람, 남풍은 남쪽에서 불어오는 바람, 북풍은 북쪽에서 불어오는 바람이다.

바람이 두 방위 사이에서 불어오는 경우 두 방위의 앞글자와 '풍'을 합쳐 부른다.
예를 들어 북동풍은 북쪽과 동쪽 사이에서 불어오는 바람이고,
남서풍은 남쪽과 서쪽 사이에서 불어오는 바람이다.

바람이 부는 방향과 동서남북 및 대각 방향 바람을 나타낸 화살표

풍향은 바람이 '불어오는 쪽 기준'으로 정함에 주의한다.

표층 해수의 이동 방향

표층 해수의 이동 방향은 바람에 의한 마찰력과 전향력에 의해 북반구에서 표층에서 부는 바람 방향의 오른쪽으로 약 45∘45^{\circ}로,
남반구에서 표층에서 부는 바람 방향의 왼쪽으로 약 45∘45^{\circ}로 치우쳐 나타난다.

북반구와 남반구의 표층 바람·해수 이동 방향 및 마찰력·전향력 도식

깊이에 따른 해수의 이동 방향 변화

책을 쌓고 위쪽 책을 손으로 밀면, 해당 방향으로 아래 책에 마찰력이 작용하여 조금씩 딸려오듯이,
아래층 해수에는 위층 해수의 이동 방향으로 마찰력이 작용한다.

여러 층의 해수에서 힘과 마찰력, 위층 해수의 이동 방향을 나타낸 그림

이 마찰력과 전향력에 의해 수심이 깊어질수록 해수의 이동 방향이 회전하고, 유속이 느려진다.

전향력은 북반구에서 물체 운동 방향의 오른쪽 직각 방향, 남반구에서 물체 운동 방향의 왼쪽 직각 방향으로 작용하므로
수심이 깊어질수록 해수의 이동 방향은 북반구에서 시계 방향으로 회전하고, 남반구에서 시계 반대 방향으로 회전한다.


표층 해수 이동 방향과 전향력·마찰력의 벡터 관계를 비교한 그림

에크만 나선

수심이 깊어질수록 해수의 이동 방향이 회전하고, 유속이 느려져 해수의 이동 형태가 나선형을 이루는 것이다.

화살표의 길이는 유속을, 화살표의 방향은 해수의 이동 방향을 의미할 때, 깊이에 따른 해수의 유속과 방향을 나타내면 아래 그림과 같다.


북반구 에크만 나선과 깊이에 따른 표층 해수 이동 방향 변화
남반구 에크만 나선과 깊이에 따른 해수 이동 방향 변화 그림

마찰 저항 심도

해수의 이동 방향이 표층 해수의 이동 방향과 반대가 되는 깊이이다.

에크만층(마찰층)

해수면에서 마찰 저항 심도까지의 구간이다.

표층 해수 이동 방향과 에크만층의 나선형 수심 구조 도식

에크만 수송

마찰층에서 해수의 평균적인 수송이 북반구에서 바람 방향의 오른쪽 90∘90^{\circ} 방향으로,
남반구에서 바람 방향의 왼쪽 90∘90^{\circ} 방향으로 일어나는 것이다.

북반구와 남반구의 표층 바람 방향 및 에크만 수송을 나타낸 입체 도식

시뮬레이션


적용 문항

1번 문항


중위도 해역의 에크만 나선과 관련 보기·선지가 제시된 지구과학 문항

2번 문항


중위도 해역의 에크만 나선과 해수 흐름 방향에 관한 지구과학 문항