shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
적도에서 파동이 동쪽으로 이동할 때 북쪽으로 내려가는 높이 기울기는 적도를 향하는 힘에 의해 상쇄된다. 왜냐하면 물이 동쪽으로 이동하고 코리올리 효과는 북반구에서 이동 방향의 오른쪽에 작용하며, 남반구에서는 그 반대이기 때문이다. 서쪽으로 이동하는 파동의 경우 코리올리 힘은 북쪽 또는 남쪽 편향을 적도로 다시 복원하지 못할 것이다. 따라서 적도 켈빈파는 동쪽으로 이동할 때만 가능하다(위에서 언급했듯이). 대기 및 해양 적도 켈빈파는 서태평양의 조건 변화를 동태평양으로 전달함으로써 엘니뇨 남방진동의 역학에서 중요한 역할을 한다.
적도 켈빈파와 해안 켈빈파를 연결하는 연구가 있었다. 무어(1968)는 적도 켈빈파가 "동쪽 경계"를 강타할 때 에너지의 일부가 행성파와 중력파 형태로 반사되고, 나머지 에너지는 해안 켈빈파로 동쪽 경계를 따라 극 쪽으로 전달된다는 것을 발견했다. 이 과정은 일부 에너지가 적도 지역에서 손실되어 극 쪽 지역으로 수송될 수 있음을 나타낸다.
적도 켈빈파는 종종 해수면 바람 응력의 이상과 관련이 있다. 예를 들어, 중앙 태평양에서 바람 응력의 양(+)의 (동쪽) 이상은 20°C 등온선 깊이의 양(+)의 이상을 유발하며, 이는 적도 켈빈파로 동쪽으로 전파된다.
2017년 ERA5의 데이터를 사용하여 적도 켈빈파가 위상절연체에서 발견된 것과 유사하게 고전적인 위상학적으로 보호된 여기의 경우임이 밝혀졌다.
연안 표류(Longshore drift)는 파도의 입사 각도에 따라 해안선을 따라 퇴적물(점토, 미사, 자갈, 모래, 왕자갈, 조가비)이 평행하게 운반되는 지질학적 과정으로, 연안 해류에 의해 발생한다. 비스듬히 들어오는 바람은 해안을 따라 물을 밀어내어 해안과 평행하게 움직이는 해류를 생성한다. 연안 표류는 단순히 연안 해류에 의해 운반되는 퇴적물을 의미한다. 이러한 해류와 퇴적물의 이동은 쇄파대 내에서 발생한다. 이 과정은 연안 유동이라고도 알려져 있다.
비스듬한 바람이 부는 날에는 해변의 물살과 역류로 인해 해변 모래도 이동한다. 부서지는 파도는 비스듬한 각도로 해안으로 물을 밀어 올리고(밀려오는 물), 중력은 물을 해안선에 수직으로 경사면 아래로 직접 배수한다(역류). 따라서 해변 모래는 하루에 수십 미터(야드)씩 톱니 모양으로 해변을 따라 이동할 수 있다. 이 과정을 "해변 표류"라고 부르지만, 일부 학자들은 해안과 평행하게 모래가 전체적으로 이동하기 때문에 이를 단순히 "연안 표류"의 일부로 간주한다.
연안 표류는 퇴적물에 따라 약간 다른 방식으로 작용하기 때문에 수많은 퇴적물 크기에 영향을 미친다(예: 모래 해변의 퇴적물과 역빈의 퇴적물 연안 표류의 차이). 모래는 부서지는 파랑의 진동력, 부서지는 파도의 충격으로 인한 퇴적물의 움직임, 연안 해류로 인한 바닥 전단력에 크게 영향을 받는다. 역빈은 모래 해변보다 훨씬 가파르기 때문에, 쇄파대가 확장되지 않아 대부분의 연안 수송이 쇄파대에서 발생하면서 잠수 쇄파가 형성될 가능성이 더 높다.
연안 표류 이론의 발전.
파도 작용에 의한 연안 표류 또는 해안과 평행한 퇴적물 운송 개념은 시간이 지남에 따라 상당히 발전했다. 퇴적물 이동과 관련된 초기 관찰은 해안 지역 사회로 거슬러 올라갈 수 있지만, 이에 대한 공식적인 과학적 이해는 19세기와 20세기 초에 구체화되기 시작했다. 이러한 초기 인식이 부정확했지만, 이러한 발전은 해안선에서 발생하는 과정에 대한 점진적으로 더 정교한 이해를 촉진했다. 해안선 과정에 대한 이해는 여러 해 전에 시작된 일련의 발전을 통해 계속 진화해 왔다.
해안 침식과 퇴적물 운송은 고대에 알려져 있었으며, 주로 해안선에 극적인 변화가 일어나는 세계의 일부 지역에서 그러했다. 그러나 이러한 초기 관찰은 대체로 일화적이었다. 어부, 선원, 현지인들은 모래와 자갈이 해변을 따라 "움직이는" 것처럼 보인다고 기록했지만, 그들은 그 역학을 완전히 이해하지 못했다. 일반적인 과학 지식으로 인해 이것은 흥미롭지만 다소 오해된 현상이었다.
19세기: 최초의 과학 연구.
연안 표류를 포함한 해안 과정에 대한 체계적인 연구는 1800년대 중반에 과학자들이 해안을 따라 퇴적물이 이동하는 과정을 설명하려고 시도하면서 시작되었다. 이러한 초기 이론 중에는 프랑스 엔지니어 장바티스트 푸리에와 영국 지질학자 로버트 말레가 제안한 이론들이 있었다. 그들은 파도 작용과 퇴적물 운송을 연구했지만, 그 당시에는 "연안 표류"라는 용어가 아직 만들어지지 않았다. 대신, 주요 초점은 파도의 과정과 모래와 자갈의 재부유 및 이동에 미치는 영향을 이해하는 것이었다. 이 주제는 모든 해안의 형태학적 특징을 설명하는 데 도움이 되었기 때문에 매우 중요했다. 그러나 많은 것이 다루어졌지만, 이러한 메커니즘의 완전한 중요성은 아직 완전히 실현되지 않았다.
20세기: 연안 표류 정의.
20세기 초, 연안 표류는 해양학자와 해안 공학자들을 통해 그 설명이 훨씬 더 정교해졌다. 그들은 파도의 해안 접근 각도가 퇴적물 운송에 가장 중요하다는 것을 깨달았다. 이는 "연안 해류" 개념의 발전으로 이어졌고, 이는 다시 해안을 따라 퇴적물을 운반한다. 이러한 해류는 연안 표류의 주요 원인으로 인식되었다. 이 세대에 등장한 중요한 개념은 "표류 정렬" 해변이었다. 이는 지배적인 바람과 파도 방향의 결과로 해변이 어떻게 형성되는지, 그리고 해변의 한쪽에서는 퇴적이 일어나고 다른 쪽에서는 침식이 일어나는지를 설명했다. 역학이 더욱 분명해졌지만, 작용하는 힘들의 상호 관계는 해안을 관리하려는 사람들에게 여전히 상당히 문제가 되었다.
연안 표류 공식.
연안 표류를 발생시키는 요인을 고려한 수많은 계산이 있다.
이러한 공식은 다음과 같다.
이 공식들은 연안 표류를 생성하는 과정에 대한 다른 시각을 제공한다. 이 공식에서 고려되는 가장 일반적인 요인은 다음과 같다.
해안선 변화의 특징.
연안 표류는 해안선의 진화에 큰 역할을 한다. 퇴적물 공급, 풍향, 또는 기타 해안 영향에 약간의 변화라도 있으면 연안 표류는 극적으로 변할 수 있으며, 해변 시스템 또는 프로파일의 형성과 진화에 영향을 미친다. 이러한 변화는 해안 시스템 내의 단일 요인 때문에 발생하는 것이 아니다. 사실, 연안 표류의 분포와 영향에 영향을 미칠 수 있는 해안 시스템 내에는 수많은 변화가 발생할 수 있다.
이러한 변화 중 일부는 다음과 같다.
퇴적물 예산.
퇴적물 예산은 시스템 내의 퇴적물 공급원과 흡수원을 고려한다. 이 퇴적물은 어떤 원천에서든 올 수 있으며, 공급원과 흡수원의 예는 다음과 같다.
이 퇴적물은 해안 시스템으로 유입되어 연안 표류에 의해 운반된다. 해안 시스템에서 퇴적물 예산과 연안 표류가 함께 작동하는 좋은 예는 후미 썰물 사주이며, 이는 연안 운송에 의해 운반된 모래를 저장한다. 이러한 시스템은 모래를 저장할 뿐만 아니라 모래를 다른 해변 시스템으로 이동시키거나 우회시킬 수 있으므로, 후미 썰물 (사주) 시스템은 퇴적물 예산의 좋은 공급원 및 흡수원 역할을 한다.
해안선 단면 전체의 퇴적물 퇴적은 널 포인트 가설을 따른다. 여기서 중력 및 수력은 해측으로 미세해지는 퇴적물 분포에서 입자의 침강 속도를 결정한다. 연안 표류는 90도에서 80도 역류에서 발생하므로 파선에 대해 직각으로 나타난다.
자연적 특징.
이 섹션은 인공 구조물에 의해 방해받지 않고 연안 표류가 발생하는 해안에서 나타나는 연안 표류의 특징들로 구성된다.
사취.
사취는 연안 표류가 지배적인 표류 방향과 해안선이 같은 방향으로 향하지 않는 지점(예: 하구 또는 재진입 지점)을 지나갈 때 형성된다. 지배적인 표류 방향 외에도, 사취는 파도에 의해 유도되는 해류의 강도, 파도 각도, 밀려오는 파도의 높이의 영향을 받는다.
사취는 두 가지 중요한 특징을 가진 지형으로, 첫 번째 특징은 상류 끝 또는 근접 끝 지역이다 (Hart et al., 2008). 근접 끝은 끊임없이 육지에 연결되어 있으며(뚫리지 않는 한) 바다와 어귀 또는 석호 사이에 약간의 "장벽"을 형성할 수 있다 (지형학의 러시아 전통에서는 페레시프라고 불린다). 두 번째 중요한 사취 특징은 하류 끝 또는 원거리 끝으로, 육지에서 분리되어 있으며 어떤 경우에는 다양한 파도 방향의 영향으로 복잡한 갈고리 모양이나 곡선을 띨 수 있다.
예를 들어, 뉴질랜드 캔터베리 지방의 뉴 브라이턴 사취는 북쪽의 와이마카리리 강에서 온 퇴적물의 연안 표류로 인해 생성되었다. 이 사취 시스템은 현재 평형 상태에 있지만 퇴적과 침식의 교대 단계를 겪고 있다.
방벽.
방벽 시스템은 근접 및 원거리 끝 모두에서 육지에 연결되어 있으며 일반적으로 하류 끝에서 가장 넓다. 이러한 방벽 시스템은 카이토레테 사취로 둘러싸인 엘즈미어 호수/테 와이호라 또는 라카이아 강 어귀와 같이 강-해안 경계면에 형성되는 하푸아와 같은 어귀 또는 석호 시스템을 둘러쌀 수 있다.
뉴질랜드 캔터베리 지방의 카이토레테 사취는 지난 8,000년 동안 뱅크스반도 아래에 존재해 온 방벽/사취 시스템이다(일반적으로 방벽의 정의에 속하지만, 육지의 양 끝이 육지에 연결되어 있으므로 사취라고 명명되었다). 이 시스템은 와이마카리리 강 (하도 변경)(현재 뱅크스반도 북쪽으로 흐름), 침식, 개방 해양 조건의 단계를 겪으면서 수많은 변화와 변동을 겪었다. 이 시스템은 500년 전경 "사취" 시스템의 동쪽 끝에서 발생한 연안 표류가 방벽을 생성하면서 추가적인 변화를 겪었으며, 이는 지속적인 연안 운송으로 인해 유지되었다.
조석 후미.
연안 표류 해안의 대부분 조석 후미는 밀물 및 썰물 사주에 퇴적물을 축적한다. 썰물 삼각주는 고도로 노출된 해안과 더 작은 공간에서는 발달이 저해될 수 있는 반면, 만 또는 석호 시스템에 공간이 있을 때 밀물 삼각주는 크기가 커질 가능성이 있다. 조석 후미는 많은 양의 물질에 대한 흡수원 및 공급원 역할을 할 수 있으며, 이는 해안선의 인접 부분에 영향을 미친다.
조석 후미의 구조도 연안 표류에 중요하다. 후미가 비구조화되어 있으면 퇴적물이 후미를 우회하여 해안의 하류 부분에 사주를 형성할 수 있다. 이는 후미의 크기, 삼각주 형태, 퇴적물 속도 및 우회 메커니즘에 따라 달라질 수도 있다. 수로 위치 변화 및 양도 조석 후미에 대한 연안 표류의 영향을 미칠 수 있다.
프랑스 남서부의 아르카숑 석호는 조석 후미 시스템의 한 예로, 연안 표류 퇴적물에 대한 큰 공급원 및 흡수원을 제공한다. 이 후미 시스템에 대한 연안 표류 퇴적물의 영향은 석호 입구 수의 변화와 이러한 입구의 위치에 의해 크게 영향을 받는다. 이러한 요인의 변화는 심각한 하류 침식 또는 큰 쇄파 사주의 하류 퇴적을 유발할 수 있다.
모래섬.
연안 표류가 다른 자연 지형에 의해 방해받는 곳에서는 충분한 퇴적물 퇴적이 발생하여 해안에서 뻗어 나가는 장기적인 육지 구조를 형성할 수 있다. 형성 과정은 평행사도와 유사하다.
가리섬은 세계에서 가장 큰 모래섬으로, 호주 동해안에 위치하며, 방해받은 북쪽 연안 표류로 형성되었다.
장기간에 걸쳐 표류하는 퇴적물은 연안 표류를 유발하는 바람과 파도가 약한 더 깊은 물로 '누출'될 수 있다. 이는 광범위한 퇴적물 침전물이 해안에서 떨어져 쌓이게 하며, 빙하 주기 동안 해수면이 하강하면서 점차 해안으로 다시 이동된다.
이 섹션은 비자연적으로 발생하는 연안 표류의 특징들로 구성되어 있으며, 어떤 경우에는 (예: 방사제, 이안 방파제) 해안선에 대한 연안 표류의 효과를 강화하기 위해 건설되었지만, 다른 경우에는 (항구, 항만) 연안 표류에 부정적인 영향을 미친다.
방사제.
방사제는 해안 침식을 막기 위해 해안선을 따라 일정한 간격으로 설치되며 일반적으로 조간대를 가로지르는 해안 보호 구조물이다. 이 때문에 방사제 구조물은 일반적으로 폭풍해일과 해안 하류에서 손실되는 퇴적물을 보존하기 위해 순 연안 표류는 낮지만 연간 연안 표류가 높은 해안에 사용된다.
방사제 디자인에는 수많은 변형이 있으며, 가장 일반적인 세 가지 디자인은 다음과 같다.
인공 헤드랜드.
인공 헤드랜드 또한 해안 보호 구조물로, 해변이나 만에 일정한 보호를 제공하기 위해 만들어진다. 비록 헤드랜드의 생성은 헤드랜드의 상류 측에 퇴적물 퇴적을 유발하고 하류 측 끝의 적당한 침식을 유발하지만, 이는 해변에 물질이 더 멀리 해안을 따라 축적되도록 하는 안정화된 시스템을 설계하기 위해 수행된다.
인공 헤드랜드는 자연적인 축적 또는 인공적인 영양 공급을 통해 발생할 수 있다.
이안 방파제.
이안 방파제는 폭풍 조건에서 수위 하강을 수용하기 위해 모래 물질을 쌓아 올리기 위해 만들어진 해안 보호 구조물이다. 폭풍 조건에서 수위 하강을 수용하기 위해 이안 방파제는 해안선과 연결되어 있지 않아 해류와 퇴적물이 방파제와 해안 사이를 통과할 수 있다. 이는 파도 에너지 감소 지역을 형성하여 구조물 바람받이에 모래가 퇴적되는 것을 촉진한다.
이안 방파제는 일반적으로 방사제와 동일한 방식으로 사용되며, 폭풍 해일을 수용하기 위해 해안과 방파제 구조물 사이의 물질 부피를 쌓아 올린다.
전 세계적으로 항구와 항만의 건설은 연안 표류의 자연적인 경로에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 항구와 항만은 단기적으로 연안 표류에 위협이 될 뿐만 아니라 해안선 진화에도 위협이 된다. 항구 또는 항만의 건설이 연안 표류에 미칠 수 있는 주요 영향은 퇴적 패턴의 변화이며, 이는 다시 해변 또는 해안 시스템의 퇴적 및 침식으로 이어질 수 있다.
예를 들어, 19세기 후반 뉴질랜드 티마루에 항구가 건설되면서 캔터베리 남부 해안선의 연안 표류에 큰 변화가 일어났다. 연안 표류가 퇴적물을 해안 북쪽의 와이마타이타이 석호 방향으로 운반하는 대신, 항구 건설로 인해 이러한 (조립질) 퇴적물의 표류가 차단되어 대신 티마루 남쪽 해변에서 항구 남쪽에 퇴적되었다. 이 퇴적물의 남쪽 퇴적은 와이마타이타이 석호 근처 (항구 북쪽) 해안에 퇴적되는 퇴적물이 부족하다는 것을 의미했고, 이는 1930년대에 석호를 둘러싸고 있던 방벽의 손실로 이어졌고, 그 직후 석호 자체의 손실로 이어졌다. 와이마타이타이 석호와 마찬가지로 현재 티마루 항구 북쪽에 위치한 워시다이크 석호도 침식을 겪고 있으며 결국 붕괴되어 또 다른 석호 환경을 잃게 될 수 있다.
네덜란드령 믈라카()는 1641년부터 1825년까지 네덜란드가 통치한 믈라카 지역을 가리킨다. 네덜란드-포르투갈 전쟁이 한창이던 1641년, 네덜란드 동인도 회사는 조호르 술탄국과 연합해 포르투갈령 믈라카를 공격해 승리를 거두었다. 믈라카는 네덜란드 동인도 회사의 직할 통치를 받게 되었고, 약 150년 동안 믈라카는 일본과 인도를 잇는 교역 항로 역할을 했다. 1792년 네덜란드 정부가 프랑스 혁명 전쟁에 참전한 뒤 1795년 플랑드르 전역에서 패배하면서 네덜란드 공화국은 붕괴하고 자매공화국인 바타비아 공화국이 들어서게 되었다. 1795년 오라녜 공 빌럼 5세는 그레이트브리튼 왕국에 망명한 이후 일부 식민지를 그레이트브리튼에 양도했으며, 양도된 식민지 중에는 믈라카도 포함되었다.
1792년부터 지속된 프랑스 혁명 전쟁과 뒤이은 나폴레옹 전쟁에서 대프랑스 동맹이 승리하였다. 프랑스에 병합된 네덜란드 지역은 1814년 연합 네덜란드 주권공국이라는 독립국이 되었고, 영국과 네덜란드는 1814년 네덜란드-영국 조약을 통해 믈라카를 네덜란드에 반환하기로 했다. 그러나 영국은 1818년이 되어서야 믈라카를 반환했고, 반환한 이후에도 양측은 동남아시아 지역의 영향권을 두고 갈등을 빚었다. 결국 네덜란드는 1824년 네덜란드-영국 조약을 다시 체결해 믈라카 지역을 영국에 할양하기로 합의했다. 1825년 네덜란드 정부는 영국에 믈라카를 넘겼고, 1826년 영국은 믈라카, 싱가포르, 페낭을 하나의 행정부로 합친 뒤 해협 식민지를 수립했다.
네덜란드 동인도 회사가 믈라카보다는 인근의 자바와 자카르타 지역에 중점을 두고 있었기 때문에 믈라카는 자연스레 쇠퇴할 수밖에 없었다. 그러나 네덜란드 동인도 회사와 네덜란드 정부는 믈라카 지역의 경쟁력을 유지하기 위해 노력했으며, 믈라카 지역은 당시 에도 막부의 데지마와 네덜란드령 인도를 잇는 교역로로서 그 역할을 했다.
네덜란드의 향신료 무역.
스페인 군주국의 지배를 받던 네덜란드가 1580년 스페인과 전쟁을 선포하고, 1581년 네덜란드 공화국이 수립되면서 네덜란드와 스페인의 긴 전쟁이 이어졌다. 네덜란드 공화국은 스페인과 동군연합이었던 포르투갈 왕국의 향신료 비밀 무역로와 그 무역 방식을 알고 있었기에 이를 적극 활용하고자 하였다. 1590년대부터 네덜란드 공화국은 인도네시아 지역에 탐험단을 파견했고, 1598년 야콥 판 넥이 스파이스섬(오늘날 말루쿠 제도)에 도착하고 1599년과 1600년 네덜란드에 귀한 향신료를 가져오는데 성공하였다. 이 성공을 계기로 1600년 잉글랜드 왕국이 동인도 회사를 수립하여 네덜란드의 향신료 무역을 위협하자, 당시 네덜란드 스타트하우더였던 오라녜 공 필립스 빌럼과 네덜란드 의회는 1602년 3월 20일 아시아 무역을 담당하고 있던 여러 회사를 하나로 합쳐 네덜란드 동인도 회사를 수립하고, 아시아 무역에 대한 독점권을 부여받았다.
네덜란드 동인도 회사의 아시아 진출.
스페인이 프랑스 왕국, 잉글랜드 왕국, 네덜란드 등과 동시에 전쟁을 치르며 경제 상황이 악화되고, 포르투갈 역시 1580년 이베리아 연합으로 스페인 제국에 병합되면서 경제적 부담이 늘어나게 되었다. 양국의 경제적 쇠퇴는 잉글랜드나 프랑스 같은 서유럽 신흥 무역국에 기회를 제공하였고, 네덜란드 역시 1602년 동인도 회사를 수립해 포르투갈과 스페인의 향신료 무역 독점에 대항하였다.
네덜란드는 인도아대륙과 동남아시아 각지에 무역 거점을 마련했다. 1603년 반탄섬에 첫 상관을 설치한 이후 네덜란드는 인도네시아 제도로 진출하며 포르투갈에 대항하는 동남아시아 각국과 동맹을 맺었다. 1605년에는 동인도 제도와 향신료 무역을 촉진하기 위해 푸리캣에 상관을 설치했다. 1609년에는 윌리엄 애덤스를 통해 도쿠가와 이에야스의 승인을 받고 에도 막부와 공식적으로 관계를 수립했다. 1610년 암본을 동인도 회사의 본부로 설치한 후, 네덜란드 동인도 회사는 향신료 무역을 원활하게 하기 위해 반튼 술탄국과 전쟁을 벌여 자야카르타를 점령하고 이곳으로 본부를 옮겼다.
네덜란드 정부는 스페인과 포르투갈의 향신료 무역 독점에 큰 타격을 주었지만, 유럽 본국의 상황이 네덜란드에게 불리하게 돌아가자 1609년 스페인과 독자적으로 휴전을 체결했다. 이 휴전의 결과로 잉글랜드와 프랑스는 네덜란드 공화국의 독립을 인정하였고, 네덜란드는 대외 교역 및 무역 거점을 확충하는데 집중할 수 있었다.
네덜란드-포르투갈 전쟁.
네덜란드 공화국은 1602년 동인도 회사를 수립함과 동시에 포르투갈의 식민지를 공격하기 시작하여 포르투갈과 전쟁을 벌였다. 잉글랜드의 지원을 받은 네덜란드는 토착 원주민들과 연합해 포르투갈 식민지를 차지하는 한편, 포르투갈의 상선을 공격해 포르투갈의 주요 보물이나 향신료를 노획하기도 했다. 네덜란드 정부는 인도, 대만, 인도네시아 일대에 있는 스페인과 포르투갈 거점을 파괴하거나 점령하고, 인도양과 태평양 일대에 네덜란드의 무역로를 개설하는데 성공했다.
네덜란드는 조호르 술탄국과 연합해 1606년 4월 29일 믈라카를 공격했으나 실패한 적이 있었다.&lt;ref name="LachVanKley"&gt;
원핵생물의 큰 리보솜 소단위체()는 원핵생물(즉, 세균과 고세균)의 70S 리보솜을 구성하는 상대적으로 큰 소단위체이다. 50S 리보솜 소단위체(), 50S 소단위체()라고도 한다. 50S 소단위체는 마크롤라이드, 클로람페니콜, 클린다마이신, 플루로무틸린과 같은 항생제에 대한 저해 부위이다. 50S 소단위체는 5S 리보솜 RNA와 23S 리보솜 RNA를 포함한다.
동일한 침전 속도를 가지고 있음에도 불구하고, 세균과 고세균의 리보솜은 상당히 다를 수 있다.
1997년 천황상은 다음을 의미한다.
스베르드루프 균형(Sverdrup balance) 또는 스베르드루프 관계(Sverdrup relation)는 대양 표면에 가해지는 바람 응력과 해수의 수직 통합 자오선 (남북) 수송 사이의 이론적 관계이다.
조석 흐름과 관련된 진동 운동을 제외하고, 해양의 대규모 흐름에는 두 가지 주요 원인이 있다. (1) 온도와 염분, 그리고 바닷물 밀도의 표면 변화를 유도하여 운동을 일으키는 열염순환 과정, (2) 바람에 의한 강제력이다. 1940년대에 하랄드 스베르드루프가 해양 순환의 주요 특징을 계산하는 것에 대해 생각했을 때, 그는 오로지 바람 응력 성분만을 고려하기로 했다. 그가 스베르드루프 관계를 발표한 1947년 논문에서 언급했듯이, 이것이 아마도 두 가지 중 더 중요한 것일 것이다. 마찰 소산이 무시할 수 있다는 가정을 한 후, 스베르드루프는 자오선 질량 수송 (스베르드루프 수송)이 바람 응력의 컬에 비례한다는 간단한 결과를 얻었다. 이것은 스베르드루프 관계로 알려져 있다.
스베르드루프 균형은 지구의 자전에 의해 지배되는 흐름에 대한 일관성 관계로 생각할 수 있다. 이러한 흐름은 지구의 회전 속도에 비해 약한 회전율을 특징으로 한다.
지구 표면에 대해 정지 상태에 있는 모든 유체 덩어리는 그 아래 지구의 회전과 일치해야 한다. 북극에서 지구를 내려다보면 이 회전은 반시계 방향이며, 이는 양의 회전 또는 와도로 정의된다. 남극에서는 시계 방향이며, 음의 회전에 해당한다. 따라서 유체 덩어리를 남쪽에서 북쪽으로 회전시키지 않고 이동시키려면, 그 아래 지구의 회전과 일치하도록 충분한 (양의) 회전을 추가해야 한다. 스베르드루프 방정식의 왼쪽 항은 수주(水柱)의 절대 와도와 행성 와도 사이의 일치를 유지하는 데 필요한 움직임을 나타내며, 오른쪽 항은 가해진 바람의 힘을 나타낸다.
스베르드루프 관계는 정상 상태 운동에 대한 선형화된 정역학적 와도 방정식에서 유도될 수 있다.
여기서 formula_7는 지형류 내부 y-성분 (북쪽)이고 formula_8는 물 속도의 z-성분 (위쪽)이다. 즉, 이 방정식은 수직 수주가 압착되면 적도 쪽으로 이동하고, 늘어나면 극 쪽으로 이동한다는 것을 의미한다. 스베르드루프가 그랬듯이, 운동이 멈추는 수준이 있다고 가정하면, 와도 방정식은 이 수준에서 에크만 표면층 바닥까지 적분될 수 있다.
여기서 formula_10는 해수 밀도, formula_11는 지형류 자오선 질량 수송, formula_12는 에크만 층 바닥에서의 수직 속도이다.
수직 속도 formula_12의 추진력은 에크만 수송인데, 북반구 (남반구)에서는 바람 응력의 오른쪽 (왼쪽)으로 작용한다. 따라서 양의 (음의) 컬을 가진 응력장은 에크만 발산 (수렴)으로 이어지고, 오래된 에크만 층 물을 대체하기 위해 아래에서 물이 상승해야 한다. 이 에크만 펌핑 속도에 대한 표현은 다음과 같다.
이것을 이전 방정식과 결합하고 에크만 수송을 더하면 스베르드루프 관계가 도출된다.
1948년 헨리 스토멜은 스베르드루프와 동일한 방정식에서 시작하여 바닥 마찰을 추가함으로써 전체 해양 깊이의 순환을 제안했으며, 위도에 따른 코리올리 매개변수의 변화가 해분에서 좁은 서안 경계류를 초래한다는 것을 보여주었다. 1950년, 월터 뭉크는 로스비 (와동 점성), 스베르드루프 (상층 해양 바람 구동 흐름), 스토멜 (서안 경계류 흐름)의 결과를 결합하여 해양 순환에 대한 완전한 해법을 제시했다.
물회오리, 와류 또는 월풀(whirlpool)은 서로 반대되는 해류나 장애물에 부딪히는 해류에 의해 생성되는 회전하는 물의 덩어리이다. 작은 소용돌이는 욕조나 싱크대가 배수될 때 형성된다. 바다나 대양에서 형성되는 더 강력한 소용돌이는 메일스트롬(maelstrom, )이라고 불릴 수 있다. 소용돌이는 하강 기류를 동반하는 물회오리의 적절한 용어이다.
물이 빠르게 흐르는 좁은 해협에서는 조석에 의해 소용돌이가 자주 발생한다. 많은 이야기들이 배들이 소용돌이에 빨려 들어가는 것을 이야기하지만, 실제로는 작은 배들만이 위험에 처한다. 작은 소용돌이는 급류에서 나타나며 보나 댐과 같은 인공 구조물의 하류에서 관찰될 수 있다. 큰 폭포, 예를 들어 나이아가라 폭포는 강한 소용돌이를 만들어낸다.
유명한 소용돌이.
살트스트라우멘.
살트스트라우멘은 북극권에 가까이 위치한 좁은 해협으로, 보되 시에서 남동쪽으로 떨어져 있다.
이곳은 세계에서 가장 강한 조류 중 하나이다. 조류가 가장 강할 때 직경 최대 , 깊이 의 소용돌이가 형성된다.
모스크스트라우멘.
모스크스트라우멘 또는 모스케-스트룸은 노르웨이 해안 로포텐 제도 앞바다에 있는 특이한 소용돌이 시스템이다. 이곳은 유속이 최대 에 달하는 세계에서 두 번째로 강한 소용돌이이다. 이는 올라우스 마그누스의 지도에 "호렌다 카리브디스" (카리브디스)라고 표시된 소용돌이인 것으로 추정된다.
모스크스트라우멘은 강력한 반일주조와 해저의 특이한 모양이 결합하여 형성된다. 모스케네쇠위아와 베뢰위아 섬 사이에 있는 얕은 능선이 조류를 증폭시키고 소용돌이를 일으킨다.
에드거 앨런 포, 쥘 베른, 류츠신이 묘사한 모스크스트라우멘의 가상 묘사는 그것을 해저까지 닿는 거대한 원형 소용돌이로 묘사하지만, 실제로는 의 속도를 가진 일련의 조류와 교차류이다. 포는 1841년에 영어에서 maelstrom이라는 단어를 처음 사용한 그의 단편 소설 "나선 강하"에서 이 현상을 묘사했다. 로포텐 소용돌이와 관련된 이 이야기에서 두 어부가 소용돌이에 빨려 들어가고 한 명만 살아남는다.
코리브레칸.
코리브레칸은 스코틀랜드 아가일 뷰트의 코리브리컨만 북쪽에 있는 주라섬과 스카르바섬 사이의 좁은 해협이다. 이곳은 세계에서 세 번째로 큰 소용돌이이다. 서쪽의 포스오브론에서 들어오는 조석과 유입수는 코리브레칸의 물을 이상의 파도로 만들 수 있으며, 결과로 발생하는 소용돌이의 속도는 에 달하며, 그 굉음은 떨어진 곳에서도 들릴 수 있다. 영국 왕립 해군은 처음에는 항해 불가능하다고 분류했지만 나중에는 "극도로 위험하다"고 재분류했다.
스코틀랜드 독립 제작사 노스라이트 프로덕션의 다큐멘터리 팀은 코리브레칸("마녀")에 마네킹을 고시인성 조끼와 수심계를 달아 던져 넣었다. 마네킹은 빨려 들어갔다가 하류로 멀리 밀려났고, 수심계는 를 기록했으며, 오랫동안 바닥을 끌려다녔다는 증거를 보였다.
나이아가라 소용돌이.
나이아가라 폭포에서 하류로 약 4.8km 떨어진 곳에 나이아가라 월풀이 있다. 주로 캐나다에 있고 부분적으로 미국에 있는 이 소용돌이는 월풀 에어로 카로 가로질러진다.
소용돌이 분지는 길이 518미터, 폭 365미터이다. 최대 수심은 38미터이다.
기타 주목할 만한 소용돌이.
올드 소우 소용돌이는 캐나다 뉴브런즈윅주 디어 아일랜드와 미국 메인주 이스트포트의 무스 아일랜드 사이에 위치해 있다. 소용돌이가 가장 격렬할 때 삐걱거리는 소리를 내고 속도가 최대 에 달하여 "돼지 같은"이라는 별명을 얻었다. 이 올드 소우 주변의 작은 소용돌이들은 "아기 돼지들"로 알려져 있다.
나루토의 소용돌이는 일본 아와지섬 근처 나루토 해협에 위치하며, 속도는 이다.
스쿠쿰척 해협은 캐나다 브리티시컬럼비아주 선샤인 코스트에 위치한 조류 급류로, 해류 속도가 를 초과하는 소용돌이를 형성한다.
프렌치 패스 ()는 뉴질랜드 남섬 북쪽 끝에서 더빌 섬을 분리하는 좁고 위험한 해역이다. 2000년에는 이곳의 소용돌이에 학생 다이버들이 갇혀 사망하는 사고가 발생했다.
1980년 11월 20일, 미국 루이지애나주의 페그뇌르 호수 일부가 시추 사고로 인해 짧은 기간 동안 형성된 소용돌이에 빨려 들어갔다. 이는 자연적으로 발생한 소용돌이가 아니라, 수중 시추 작업자들이 소금 광산의 천장을 뚫으면서 발생한 재난이었다. 그 후 호수물이 광산으로 흘러들어 광산이 채워지고 수위가 균형을 이룰 때까지 호수물이 빠져나갔지만, 이전에 깊이였던 호수는 이제 깊이가 되었다. 이 사고는 싱크홀을 유발했고, 결국 5채의 가옥 파괴, 19척의 바지선과 8척의 예인선, 석유 시추 장치, 이동식 주택, 나무, 넓은 토지, 그리고 식물원의 대부분이 손실되었다. 인접한 제퍼슨 아일랜드는 면적이 10% 감소했다. 지름이 인 분화구가 남았다. 가라앉았던 바지선 9척은 소용돌이가 가라앉은 후 다시 떠올랐다.
2015년 6월 초, 텍사스-오클라호마 경계에 있는 텍소마호에서 댐의 수문 근처에 흡입 소용돌이가 형성되면서 상당한 언론 보도를 받은 인공 소용돌이의 더 최근 사례가 발생했다. 소용돌이 형성 당시 호수는 사상 최고 수위에 도달한 후 배수되고 있었다. 댐과 호수를 운영하는 미국 육군 공병대는 이 소용돌이가 7월 말까지 호수가 정상 계절 수위에 도달할 때까지 지속될 것으로 예상했다.
강력한 소용돌이는 불운한 뱃사람들을 죽였지만, 그들의 힘은 일반인에 의해 과장되는 경향이 있다. 대규모 재난에 대한 몇 안 되는 보고 중 하나는 14세기 말리 제국의 통치자 칸쿠 무사에 관한 것으로, 동시대인 이븐 파드랄라 알-우마리가 보고한 바에 따르면 다음과 같다.
파울루스 부제, 에드거 앨런 포, 쥘 베른의 이야기들은 전적으로 허구이다.
그러나 페그뇌르 호수 재난과 같은 주요 공학 재난으로 인한 일시적인 소용돌이는 바지선이나 예인선과 같은 중형 선박을 잠수시킬 수 있는 것으로 기록되었다.
문학 및 대중문화에서.
포와 베른 외에도 1500년대의 문학적 출처는 스웨덴 주교인 올라우스 마그누스로, 그는 오디세이아에 기록된 것보다 더 강력한 소용돌이가 배들을 빨아들여 바다 밑으로 가라앉혔으며, 심지어 고래도 빨려 들어갔다고 진술했다. 그리스 역사가 피테아스도 소용돌이가 배들을 삼키고 다시 뱉어냈다고 언급했다.
그리스 신화의 괴물 카리브디스는 나중에 소용돌이로 합리화되었는데, 시칠리아의 좁은 해안에서 전체 배를 빨아들여 항해사들에게 재앙이 되었다.
8세기 동안 벨기에 사람들 사이에서 살았던 파울루스 부제는 그러한 격렬한 조석 서지에 익숙하지 않은 지중해 청중에게 조석해일과 소용돌이를 묘사했다.
로포텐 소용돌이에 대한 가장 주목할 만한 문학적 언급 중 세 가지는 19세기에 나온다. 첫 번째는 에드거 앨런 포의 단편 소설 "나선 강하"(1841년)이다. 두 번째는 쥘 베른의 소설 해저 2만리 (1870년)이다. 이 소설의 끝에서 네모 선장은 잠수함 노틸러스를 소용돌이 속으로 보내 자살하는 것처럼 보인다 (하지만 베른의 속편에서는 네모와 노틸러스가 살아남은 것으로 나타났다). "노르웨이 소용돌이"는 허먼 멜빌의 모비딕에도 언급된다.
성 콜룸바의 생애에서 저자 이오나의 아돔난은 성자에게 아일랜드 해안의 소용돌이 속으로 항해한 특정 주교에 대한 기적적인 지식을 부여한다. 아돔난의 서술에서 그는 콜룸바가 말하는 것을 인용한다.
코리브레칸 소용돌이는 1945년 파월과 프레스버거의 영화 내가 가는 곳은 어디인가에서 중요한 역할을 한다! 조안 웹스터(웬디 힐러)는 킬로란 섬으로 가서 약혼자와 결혼하기로 결심한다. 위험한 날씨로 인해 그녀의 횡단이 지연되고, 토킬 맥닐(로저 리브시)과 사랑에 빠지고 있음을 깨달으면서 그녀의 결심은 절박해진다. 경험 많은 사람들의 조언을 무시하고 그녀는 젊은 어부에게 엄청난 돈을 주어 그녀를 데려가라고 제안한다. 마지막 순간에 왕립 해군 장교 토킬이 배에 오르고, 돌풍으로 엔진이 고장 나자 그들은 소용돌이에 직면한다. 토킬은 조류가 바뀌기 전에 엔진을 수리하고 본토로 돌아간다. 이 영화의 이 부분은 파월이 코리브레칸에서 카메라를 위해 양손을 자유롭게 하기 위해 돛대에 묶인 채 촬영한 장면을 스튜디오의 거대한 수조에서 촬영한 장면과 통합하여 사용했다.
2007년 영화 에서 블랙 펄호와 플라잉 더치맨호 간의 마지막 전투는 지름이 1킬로미터 이상이고 깊이가 수백 미터에 달하는 거대한 소용돌이 내부에서 벌어진다. 판타지 소설 엘디스트와 《벨메이커》(서로 관련 없음)는 모두 주인공의 배가 거대한 소용돌이를 성공적으로 통과하여 추격을 피하는 장면을 담고 있으며, 추격하는 배는 실패하여 빨려 들어간다.
해저 선상지(abyssal fan), 심해저 선상지, 심해 선상지, 수중 삼각주는 대규모 퇴적물 침전과 관련된 수중 지질 구조로 저탁류에 의해 형성된다. 이들은 선상지의 수중 버전으로 생각할 수 있으며, 폭이 수 킬로미터에서 수천 킬로미터에 이르는 등 크기가 매우 다양하다. 가장 큰 것은 벵골만 선상지이고 그 다음은 인더스 선상지이지만, 아마존강, 콩고, 미시시피강 등지에도 주요 선상지가 발견된다.
심해저 (또는 해저) 선상지는 저탁류에 의해 형성된다.
이러한 해류는 지질 활동이 퇴적물을 대륙붕 가장자리 너머로 대륙 사면 아래로 밀어내면서 시작되며, 수중 산사태를 일으킨다. 점토와 모래의 밀도 높은 혼합물이 사면 아래로 빠르게 흘러내려가다가 해류의 속도가 느려진다. 해류의 속도가 느려지면 퇴적물을 운반하는 능력이 감소하여 운반하던 입자들이 침전되어 해저 선상지를 형성한다. 이 혼합물은 대륙대를 향해 이동하면서 계속 느려지다가 해저에 도달한다. 그 결과 부마 서열에 따라 설명되는 저탁암으로 알려진 모래, 실트 및 점토의 등급이 매겨진 일련의 퇴적물이 형성된다.
화산호(火山弧, volcanic arc)는 마그마호(magmatic arc)라고도 불리며 섭입하는 해양 판 위에 형성된 화산들의 띠로, 위에서 보면 호 모양으로 배열되어 있다. 화산호는 일반적으로 해구와 평행하게 놓여 있으며, 해구보다 섭입판에서 더 멀리 떨어져 있다. 해양판은 운모, 각섬석, 사문석과 같은 함수 광물 형태로 대부분 물로 포화되어 있다. 해양판이 섭입하면 깊이가 깊어질수록 압력과 온도가 증가한다. 열과 압력은 판에 있는 함수 광물을 분해하여 위에 있는 맨틀로 물을 방출한다. 물과 같은 휘발성 물질은 맨틀의 녹는점을 급격히 낮추어 맨틀의 일부가 녹아 위에 있는 판 아래 깊은 곳에 마그마를 형성하게 한다. 마그마는 상승하여 섭입대와 평행하게 화산호를 형성한다.
화산호는 판의 중간에 있는 열점 위에 형성된 화산 사슬과는 다르다. 판이 열점 위로 이동함에 따라 화산들은 종종 연이어 형성되며, 따라서 화산들은 사슬의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 나이가 진행된다. 하와이 제도는 전형적인 열점 사슬을 형성하며, 북서쪽에 오래된 섬들이 있고, 불과 40만년 된 하와이섬 자체는 열점 위의 사슬의 남동쪽 끝에 위치한다. 화산호는 일반적으로 이러한 단순한 연령 패턴을 보이지 않는다.
화산호에는 두 가지 유형이 있다.
어떤 상황에서는 단일 섭입대가 그 길이 전체에 걸쳐 두 가지 양상을 모두 보일 수 있는데, 이는 판의 일부가 대륙 아래로 섭입하고 일부는 인접한 해양 지각 아래로 섭입하기 때문이다. 알류샨 열도와 인접한 알래스카반도는 이러한 섭입대의 예이다.
화산호의 활성 전선은 특정 시점에 화산 작용이 발달하는 벨트이다. 활성 전선은 시간이 지남에 따라(수백만 년) 이동할 수 있으며, 해구로부터의 거리와 폭이 변한다.
판 구조론적 배경.
화산호는 섭입대의 일부로, 호해구 복합체의 일부이며 지구 표면에서 볼 수 있다. 섭입대는 상대적으로 얇고 밀도가 높은 해양 지각으로 구성된 판이 밀도가 낮은 상부 판 아래로 맨틀로 가라앉는 곳이다. 상부 판은 다른 해양판이거나 대륙판일 수 있다. 섭입하는 판, 즉 슬래브는 비스듬히 맨틀로 가라앉으며, 슬래브와 상부 판 사이에 맨틀 쐐기가 형성된다.
섭입하는 판과 상부 판 사이의 경계는 깊고 좁은 해구와 일치한다. 이 해구는 상대적으로 밀도가 높은 섭입판이 판의 선단부를 아래로 당기는 중력에 의해 생성된다. 섭입하는 슬래브 내부에서는 여러 지진이 발생하며, 진원은 열도 아래 깊이가 증가함에 따라 더 깊어지는 경향을 보인다. 이 지진들은 베니오프대를 정의한다. 화산호는 섭입판이 대략 깊이에 도달하는 지점 위에 있는 상부 판에 형성되며, 너비는 인 화산 활동 지대이다.
화산호의 형태는 일반적으로 섭입판을 향해 볼록하다. 이것은 지구의 구형 기하학적 형태의 결과이다. 섭입판은 유연한 얇은 구형 껍질처럼 행동하며, 이러한 껍질은 찢어지거나 주름지지 않고 각도 θ만큼 아래로 구부러질 수 있는 원의 반경이 θ/2인 경우에만 가능하다. 이것은 섭입 슬래브가 더 얕은 각도로 내려가는 호가 더 심하게 곡선일 것임을 의미한다. 쿠릴 열도, 알류샨 열도, 순다호와 같이 슬래브가 약 45도 각도로 섭입하는 눈에 띄는 호는 반경이 약 20~22도이다.
화산호는 상부 판이 대륙 지각인 경우(안데스형 호)와 상부 판이 해양 지각인 경우(해양내부호 또는 원시호)로 나뉜다. 호 아래의 지각은 평균 대륙 지각 또는 해양 지각보다 최대 두 배 두껍다. 안데스형 호 아래의 지각은 최대 두께이고, 해양내부호 아래의 지각은 두께이다. 충상 단층과 마그마 하부 충진 모두 지각의 두꺼워짐에 기여한다.
화산호는 칼크-알칼리 마그마의 폭발적인 분출이 특징이지만, 젊은 호는 때때로 톨레아이트 마그마를 분출하기도 하고 일부 호는 알칼리 마그마를 분출한다. 칼크-알칼리 마그마는 해령에서 흔히 볼 수 있는 톨레아이트 마그마와는 알루미늄 함량이 높고 철 함량이 낮다는 점에서 구별될 수 있으며 지르코늄, 나이오븀, 하프늄, 희토류 원소, 토륨, 우라늄, 탄탈럼과 같은 고장력 원소에 비해 칼륨, 루비듐, 세슘, 스트론튬, 바륨과 같은 대이온 리토필 원소 함량이 높다는 점에서 구별된다. 안산암은 화산호의 특히 특징적인 암석이지만, 때로는 지각 확장 지역에서도 발생한다.
암석 기록에서 화산호는 폭발적인 화산 활동으로 형성된 두꺼운 화산쇄설암층이 그레이와케와 이암과 층상으로 나타나고 칼크-알칼리 성분을 통해 식별할 수 있다. 변성 작용과 성분 변형(변성 교대 작용)을 겪은 더 오래된 암석에서는 칼크-알칼리암이 크로뮴이나 타이타늄과 같이 변형에 거의 영향을 받지 않는 미량 원소 함량이 낮다는 점에서 구별할 수 있다. 화산암은 쉽게 풍화되고 침식되기 때문에, 오래된 화산호는 호 아래에서 형성된 암석인 플루톤 암석(예: 시에라네바다 저반) 또는 퇴적 기록에서 쇄설성 사암으로 나타난다. 고온-저압 변성대가 저온-고압 변성대와 평행하게 위치하는 짝변성대는 고온-저압대가 화산호에 해당하는 고대 호해구 복합체를 보존한다.
섭입대에서 섭입한 슬래브에서 물이 빠져나가면서 상부 맨틀의 부분용융을 유도하고 저밀도의 칼크-알칼리 마그마를 생성한다. 이 마그마는 부력으로 상승하여 상부 판의 암석권을 관입하고 분출한다. 슬래브에 의해 아래로 운반되는 대부분의 물은 운모, 각섬석, 사문암 광물과 같은 함수(물을 함유한) 광물에 포함되어 있다. 섭입판에서 물은 온도와 압력이 이 광물들을 분해하고 물을 방출하기에 충분해질 때 손실된다. 물은 슬래브 위에 있는 맨틀 쐐기로 상승하여 맨틀 암석의 녹는점을 낮추어 마그마가 생성되는 지점까지 이른다.
일반적인 메커니즘에 대해서는 광범위한 합의가 있지만, 해구에서 어느 정도 떨어진 좁은 호를 따라 집중된 화산 활동에 대한 설명에 대한 연구는 계속되고 있다. 해구에서 화산호까지의 거리는 얕은 각도로 섭입하는 슬래브의 경우 더 길며, 이는 풍부한 함수 광물의 분해에 대한 임계 깊이에 슬래브가 도달할 때 마그마 생성이 일어난다는 것을 시사한다. 이는 화산호를 따라 집중된 화산 활동을 설명하는 상승하는 "수분 커튼"을 생성할 것이다. 그러나 일부 모델은 물이 얕은 깊이에서부터 까지 슬래브에서 지속적으로 방출되며, 얕은 깊이에서 방출된 물의 대부분은 상부 맨틀 쐐기의 사문암화를 생성한다고 제안한다. 한 모델에 따르면, 물 함량의 약 18~37%만이 호 마그마 활동을 생성하기에 충분한 깊이에서 방출된다. 화산호는 용융 정도가 마그마가 공급 암석에서 분리될 수 있을 만큼 충분히 커지는 깊이로 해석된다.
현재 섭입하는 슬래브는 화산호 아래 사이의 어느 곳에나 위치할 수 있으며, 단일한 특징적인 깊이인 약 가 아니라는 사실이 알려져 있으며, 이는 호 마그마 활동에 대한 더 정교한 모델을 필요로 한다. 예를 들어, 적당한 깊이에서 슬래브에서 방출된 물은 맨틀 쐐기의 하부에서 각섬석 광물과 반응하여 수분 함량이 높은 클로라이트를 생성할 수 있다. 이 클로라이트가 풍부한 맨틀 암석은 섭입하는 슬래브에 의해 아래로 끌려가 결국 분해되어 호 마그마 활동의 원천이 된다. 호의 위치는 섭입 각도와 속도에 따라 달라지는데, 이는 함수 광물이 분해되는 위치와 방출된 물이 위에 있는 맨틀 쐐기의 녹는점을 용융에 충분할 만큼 낮추는 위치를 결정한다.
화산호의 위치는 맨틀 쐐기 끝에 있는 시원하고 얕은 모서리의 존재에 의해 결정될 수 있는데, 여기서 맨틀 암석은 위에 있는 판과 슬래브 모두에 의해 냉각된다. 시원하고 얕은 모서리는 용융을 억제할 뿐만 아니라 높은 강성으로 인해 형성된 마그마의 상승을 방해한다. 호 화산 활동은 슬래브가 시원하고 얕은 모서리 아래에서 벗어나면서 마그마가 생성되어 더 따뜻하고 덜 단단한 맨틀 암석을 통해 상승할 수 있도록 하는 곳에서 발생한다.
마그마는 넓은 지역에서 생성될 수 있지만, 상부 판 기저부의 투과성 장벽에 의해 좁은 화산호로 집중될 수 있다. 수치 시뮬레이션은 상승하는 마그마의 결정화가 이 장벽을 생성하여 남아있는 마그마가 장벽의 정점에 있는 좁은 띠에 모이게 한다고 제안한다. 이 좁은 띠는 위에 있는 화산호에 해당한다.
해양 열도의 두 가지 고전적인 예로는 서태평양의 마리아나 제도와 서대서양의 소앤틸리스 제도가 있다. 북미 서부의 캐스케이드 화산호와 남미 서부 가장자리의 안데스산맥은 대륙 화산호의 예이다. 양쪽 특성을 모두 가진 화산호의 가장 좋은 예는 북태평양에 있는데, 알류샨 열도와 그 연장선인 알래스카반도의 알류산산맥으로 구성된 알류샨호와 쿠릴 열도 및 남부 캄차카반도를 포함하는 쿠릴-캄차카호가 있다.
원양 퇴적물(pelagic sediment) 또는 원양퇴적암(pelagite)은 육지에서 멀리 떨어진 개방된 대양의 바닥에 입자가 침전되어 축적된 세립 퇴적물이다. 이 입자들은 주로 식물성 플랑크톤 또는 동물성 플랑크톤의 미세한 석회질 또는 규질 껍데기, 점토 크기의 규산염 쇄설성 퇴적물; 또는 이들의 혼합물로 구성되며, 유기 분해물 (바다눈)도 포함된다. 소량의 유성 먼지와 다양한 양의 화산재도 원양 퇴적물에서 발견된다.
진흙의 구성에 따라 세 가지 주요 유형의 원양 퇴적물이 있다: 규질 연니, 석회질 연니, 그리고 적점토.
원양 퇴적물의 구성은 세 가지 주요 요인에 의해 결정된다. 첫 번째 요인은 주요 육지로부터의 거리로, 육지에서 유래한 퇴적물에 의한 희석에 영향을 미친다. 두 번째 요인은 수심, 이는 규질 및 석회질 생체 입자가 해저로 침전될 때의 보존에 영향을 미친다. 마지막 요인은 해양 비옥도로, 표층수에서 생성되는 생체물질 입자의 양을 조절한다.
연니.
해양 퇴적물의 경우, 연니는 퇴적물의 일관성을 나타내는 것이 아니라 그 기원을 직접 반영하는 조성을 의미한다. 연니는 석회질 또는 규질 플랑크톤 파편 유기체의 미세한 잔해가 30% 이상으로 구성된 원양 퇴적물이다. 나머지는 일반적으로 거의 전적으로 점토 광물로 구성된다. 결과적으로, 연니의 입자 크기는 종종 이봉 분포를 보이며, 잘 정의된 생물 기원 실트에서 모래 크기 부분과 규산염 쇄설성 점토 크기 부분으로 나뉜다. 연니는 그것을 구성하는 우세한 유기체에 따라 정의되고 분류될 수 있다. 예를 들어, 규조류, 코코리스, 유공충, 글로비게리나, 익족류, 그리고 방산충 연니가 있다. 연니는 또한 광물학적 구성, 즉 석회질 또는 규질 연니에 따라 분류되고 명명된다. 어떤 구성이든, 모든 연니는 천년당 몇 센티미터 이하로 극도로 느리게 축적된다.
석회질 연니는 유공충, 석회비늘편모류, 익족류의 석회질 미세 껍데기(테스트라고도 함)가 30% 이상으로 구성된 연니이다. 이는 전 세계 해저 면적의 48%를 덮는 가장 흔한 원양 퇴적물이다. 이러한 유형의 연니는 탄산염 보상 심도 이상의 수심에 있는 해저에 축적된다. 다른 어떤 원양 퇴적물 유형보다 빠르게 축적되며, 그 속도는 0.3~5 cm/1000년으로 다양하다.
규질 연니는 규조류 및 방산충과 같은 플랑크톤의 규질 미세 "껍데기"가 30% 이상으로 구성된 연니이다. 규질 연니는 종종 해면동물 골편, 규질편모류 중 어느 하나 또는 둘 다의 더 적은 비율을 포함한다. 이러한 유형의 연니는 탄산염 보상 심도 이하의 수심에 있는 해저에 축적된다. 또한 그 분포는 극지방 해양 및 적도 근처의 용승 지역과 같이 생물학적 생산성이 높은 지역으로 제한된다. 가장 드문 유형의 퇴적물로, 해저 면적의 15%만을 덮는다. 석회질 연니보다 느린 속도인 0.2~1 cm/1000년으로 축적된다.
적갈색 점토.
적점토는 갈색 점토 또는 원양 점토라고도 불리며, 해양의 가장 깊고 외딴 지역에 축적된다. 해저 면적의 38%를 덮으며, 다른 어떤 퇴적물 유형보다 느린 속도인 0.1~0.5 cm/1000년으로만 축적된다. 생물 기원 물질이 30% 미만인 이 퇴적물은 물기둥을 통해 침전되는 동안 석회질 및 규질 생물 기원 입자가 용해된 후 남은 퇴적물로 구성된다. 이 퇴적물은 풍성 석영, 점토광물, 화산재, 소량의 규질 미화석 잔류물, 그리고 제올라이트, 갈철석 및 산화 망가니즈와 같은 자생 광물로 구성된다. 적점토의 대부분은 풍성 먼지로 구성된다. 적점토에서 발견되는 부속 성분으로는 유성진, 물고기 뼈와 이빨, 고래 귀뼈, 그리고 망가니즈 미세 단괴가 포함된다.
이러한 원양 퇴적물은 일반적으로 밝은 적색에서 초콜릿 갈색을 띤다. 이 색상은 퇴적물 입자에 코팅된 철과 망가니즈 산화물에서 비롯된다. 유기 탄소가 없을 경우, 철과 망가니즈는 산화된 상태로 남아있고, 이 점토는 매립 후에도 갈색을 유지한다. 더 깊이 매립되면, 갈색 점토는 수산화철이 적철석으로 변환됨에 따라 적점토로 변할 수 있다.
이 퇴적물은 플랑크톤 생산이 거의 없는 지역의 해저에 축적된다. 이들을 구성하는 점토는 해양 상공의 공기 또는 표층수에 부유 상태로 심해로 운반되었다. 바람과 해류 모두 이 퇴적물들을 육지 원천에서 수천 킬로미터 떨어진 곳까지 부유 상태로 운반했다. 운반되는 동안, 더 미세한 점토는 해저에 침전되기 전에 물기둥 내에서 백 년 이상 부유 상태로 남아있었을 수 있다. 이 점토 크기 퇴적물의 침전은 주로 응집 (화학)에 의한 점토 응집체 형성 및 원양 유기체에 의한 분변 펠릿으로의 편입을 통해 발생했다.
해면 지형(ocean surface topography) 또는 해수면 지형(sea surface topography), 또는 해양 동적 지형(ocean dynamic topography)은 지형도에 묘사된 지구 육지 표면의 언덕과 계곡처럼, 해양 표면의 높고 낮은 부분을 말한다.
이러한 변화는 지구 지오이드에 대한 평균 해수면 높이(SSH)로 표현된다. 해면 지형을 측정하는 주된 목적은 대규모 해양 순환을 이해하는 것이다.
시간 변화.
평균되지 않거나 순간적인 해수면 높이(SSH)는 달의 조석력과 지구에 작용하는 태양의 계절 주기에 가장 명확하게 영향을 받는다. 1년보다 긴 시간 척도에서는 해수면 높이의 패턴이 해양 순환에 의해 영향을 받을 수 있다. 일반적으로 이러한 힘으로 인한 해수면 높이 이상은 전 지구적 규모에서 평균에서 ± 미만으로 차이가 난다. 다른 영향으로는 온도, 염분, 파도, 조석 및 바람의 변화하는 연간 패턴이 포함된다. 해면 지형은 위성 고도 측정 (예: TOPEX/Poseidon)을 통해 지역에서 전 지구적 규모까지 높은 정확도와 정밀도로 측정할 수 있다.
더 느리고 더 큰 변화는 녹는 얼음, 대륙의 재배치, 해산의 형성 및 기타 암석 재분배로 인한 지구의 중력장(지오이드) 변화 때문이다. 위성 중력측정(예: GRACE)과 고도 측정을 결합하여 해수면 상승과 해양 열 함량과 같은 속성을 결정할 수 있다.
해면 지형은 예측 가능한 방식으로 해양의 "언덕"과 "계곡" 주변을 이동하는 해류를 매핑하는 데 사용된다. 북반구의 "언덕" 주변과 남반구의 "계곡" 주변에서는 시계 방향의 회전이 발견된다. 이는 코리올리 효과 때문이다. 반대로 북반구의 "계곡" 주변과 남반구의 "언덕" 주변에서는 반시계 방향의 회전이 발견된다.
해면 지형은 또한 지상 기후의 중요한 구성 요소인 해양이 지구 전체에 열을 어떻게 이동시키는지 이해하고 전 지구적 해수면 변화를 모니터링하는 데 사용된다.
데이터 수집은 해양과 해류에 대한 장기적인 정보에 유용하다. NASA 과학에 따르면 이 데이터는 날씨, 기후, 항해, 어업 관리 및 해상 작업에 대한 이해를 제공하는 데도 사용될 수 있다. 데이터에 대한 관측은 해양 조석, 순환 및 해양이 포함하는 열의 양을 연구하는 데 사용된다. 이러한 관측은 날씨와 지구 기후의 단기 및 장기적 영향을 예측하는 데 도움이 될 수 있다.
해수면 높이(SSH)는 위성 고도 측정 장치를 통해 지구 타원체를 기준면으로 사용하여 계산되며, 레이더 펄스의 위성-표면 왕복 시간을 측정하여 위성에서 목표 표면까지의 거리를 결정한다. 그런 다음 위성은 궤도 고도와 수면 사이의 거리를 측정한다. 해양의 깊이가 다르기 때문에 근사치가 만들어진다. 이는 균일한 수면 높이 덕분에 정확하게 데이터를 얻을 수 있게 한다. 위성의 고도는 기준 타원체에 대해 계산되어야 한다. 이는 위성의 궤도 매개변수와 다양한 위치 측정 장치를 사용하여 계산된다. 그러나 타원체는 지구 중력장의 등전위면이 아니므로, 측정값은 물의 흐름을 나타내는 표면, 이 경우 지오이드를 참조해야 한다. 기하학적 높이(타원체)와 정적 높이(지오이드) 간의 변환은 지오이드 모델에서 수행된다. 해수면 높이는 위성의 기준 타원체에 대한 고도와 고도계 범위의 차이이다. 위성은 해수면에 마이크로파 펄스를 보낸다. 해수면에 도달하고 다시 돌아오는 펄스의 이동 시간은 해수면 높이 데이터를 제공한다.
아래 이미지에서 위성 Jason-1이 사용하는 측정 시스템을 볼 수 있다.
위성 임무.
현재 지구 해양 지형을 계산하는 9개의 다른 위성이 있는데, 크리오샛-2, SARAL, Jason-3, Sentinel-3A 및 Sentinel-3B, CFOSat, HY-2B 및 HY-2C, 그리고 Sentinel-6 Michael Freilich (제이슨-CS A라고도 함)이다. Jason-3과 Sentinel-6 Michael Freilich는 현재 탠덤 회전으로 지구 궤도를 돌고 있다. 이들은 약 330킬로미터 떨어져 있다.