수권 층상구조(혼합층, 수온약층, 심해층)
바닷물의 수온을 수심에 따라 살펴보면 위에서부터 혼합층, 수온약층, 심해층으로 나눌 수 있다. 표면 가까이에서는 물이 섞여 수온이 비슷하고, 그 아래에서는 수온이 빠르게 내려가며, 더 깊은 곳에서는 낮은 수온이 서서히 변한다. 과학에서 수권 층상구조를 배울 때는 이렇게 바닷물의 수온이 깊이에 따라 달라지는 모습을 살핀다. 세 층을 나누는 기준과 수온 그래프를 읽는 법, 계절에 따라 층이 달라지는 까닭을 알아보자.
수권 층상구조는 무엇을 기준으로 나눌까?
이 세 층은 바닷물의 깊이에 따른 수온 변화로 나눈다. 수권은 바다와 강, 호수, 지하수 등을 포함하고, 여기서 다루는 세 층은 바닷물에 나타나는 대표적인 수온 분포다. 표층에서는 햇빛이 바닷물을 데우고, 바람과 파도가 그 물을 아래쪽 물과 섞는다. 아래 표는 수면에서 깊은 쪽으로 내려가며 수온이 어떻게 바뀌는지 보여 준다.
| 층 | 위치 | 깊이에 따른 수온 변화 |
| 혼합층 | 수면 가까이 | 물이 잘 섞여 비교적 일정하다. |
| 수온약층 | 혼합층과 심해층 사이 | 깊어질수록 수온이 빠르게 낮아진다. |
| 심해층 | 수온약층 아래 | 수온이 낮고 깊이에 따라 천천히 변한다. |
혼합층과 심해층은 둘 다 깊이에 따른 수온 차가 작아 보일 수 있다. 이때는 층의 위치와 수온을 함께 보면 된다. 대표적인 분포에서 혼합층은 위쪽의 비교적 따뜻한 물, 심해층은 아래쪽의 차가운 물이다. 깊은 물은 표층처럼 햇빛으로 직접 데워지는 영향이 작아 계절에 따른 수온 변화도 작다. 고위도에서 차갑고 밀도가 큰 바닷물이 가라앉아 깊은 바다로 퍼지는 과정도 심해가 차갑게 유지되는 데 영향을 준다.
수온약층은 그래프에서 어떻게 찾을까?
수온약층은 같은 깊이만큼 내려갔을 때 수온이 가장 크게 낮아지는 구간이다. 가로축이 수온이고 오른쪽으로 갈수록 따뜻하며, 세로축이 수심이고 아래로 갈수록 깊어지는 그래프를 생각해 보자. 이때 수권 층상구조는 수면에서부터 곡선을 아래로 따라가면 구분하기 쉽다.
다음 순서로 축과 곡선을 함께 읽으면 된다.
- 위쪽에서 곡선이 아래로 이어져도 가로 위치가 거의 같다면 수온이 비슷한 혼합층이다.
- 중간에서 아래로 내려갈수록 곡선이 왼쪽으로 크게 이동하면 수온이 빠르게 낮아지는 수온약층이다.
- 더 아래에서 곡선의 가로 위치 변화가 다시 작아지면 수온이 낮고 변화가 작은 심해층이다.
문제마다 가로축과 세로축 배치가 달라질 수 있다. 곡선이 눕거나 서 보이는 모양만 외우기보다 수심이 같은 폭으로 깊어질 때 수온이 얼마나 달라지는지 비교해 보자. 같은 수심 차이를 기준으로 여러 구간의 수온 차를 대조하면 그래프의 눈금 간격이 다른 경우에도 어느 구간에서 온도 변화가 큰지 찾을 수 있다.
계절이 바뀌면 층의 두께도 달라질까?
층의 경계와 두께는 바람의 세기와 계절, 관측하는 해역에 따라 달라진다. 다른 조건이 비슷할 때 바람이 강하면 표층의 물이 더 깊은 곳까지 섞여 혼합층이 두꺼워질 수 있다. 중위도 바다의 여름에는 표층이 데워져 아래쪽 물과 수온 차가 커지고, 표면 가까이 계절 수온약층이 뚜렷해지기도 한다. 염분이 비슷하다면 따뜻한 물은 차가운 물보다 밀도가 작다. 가벼운 물이 위에 놓인 상태에서는 위아래 물이 쉽게 뒤섞이지 않는다.
겨울에는 표층이 식고 물이 더 깊게 섞이면서 여름에 생긴 계절 수온약층이 약해지거나 사라질 수 있다. 극지 바다는 표면도 차가워 위아래 수온 차가 작고, 뚜렷한 수온약층이 나타나지 않는 곳도 있다. 같은 바다라도 여름과 겨울의 그래프를 비교하면 층의 경계가 달라질 수 있는 까닭이다.
마치면서
혼합층은 수면 가까이에서 물이 잘 섞이는 곳이고, 수온약층은 아래로 갈수록 수온이 빠르게 낮아지는 곳이다. 심해층은 더 깊고 차가우며 수온 변화가 작다. 수권 층상구조를 그래프로 확인할 때는 먼저 수심이 커지는 방향을 찾고, 같은 깊이 차이에서 수온이 크게 달라지는 구간을 살피면 된다. 바람과 계절, 해역에 따라 각 층의 경계와 두께는 달라지므로 그래프마다 경계가 놓이는 깊이를 따로 확인하자.
[안내드립니다] 글에서 설명한 층은 바닷물의 대표적인 수온 분포를 기준으로 구분했습니다. 실제 관측에서는 해역과 계절에 따라 각 층의 경계와 수온이 달라질 수 있습니다.