지구과학에서 해수의 성질에 대해 알아보자.

여름철 해수욕장에 가면 바닷물을 먹은 경험이 있을 것이다. 이 때 바닷물은 집에서 먹는 물과는 달리 짜면서 쓴맛이 난다. 그 이유는 무엇일까?  오늘은 바닷물에 녹아 있는 염분의 정의와 바닷물의 염분이 항상 일정하게 유지되는 이유 그리고 더나아가 해수에서 염분을 변화시키는 요인들이 무엇인지 위도별 표층 염분의 변화와 마지막으로 물의 순환을 통한 염분의 변화과정을 이해하는 시간을 가지도록 하겠다.

염분과 해수의 정의

해수 1kg 속에 녹아 있는 전체 염류의 양을 g수로 나타낸 것을 말한다. 염분의 표기할 때의 단위는‰ , g/kg 으로 나타낸다. 해수에 가장 많이 녹아 있는 염류는 염화나트륨이고 해수에 가장 많이 녹아 있는 이온은 염소 이온이다. 여기서 해수란 바닷물, 즉 해수는 순수한 물과 염류가 합채진 것으로 해수 1kg이라는 것은 순수한 물과 염류를 합한 것이고 순수한 물만 1kg이라는 것은 아니다.

염분비 일정의 법칙이란 무엇일까?

시간과 장소에 따라 염분이 다르게 측정되더라도 해수 속에 녹아 있는 염류 사이의 성분 비율은 항상 일정하게 유지된다. 해수는 항상 움직이면서 서로 섞이기 때문에 잘 혼합되어 해수 속에 녹아 있는 염류의 성분 비율이 일정해지는 것이다. 염분을 구하기 위한 공식으로 크루센의 실험식을 사용하는데 이는 각 염류들 간의 비는 일정하므로 염류 즁 어느 한 성분의 양을 알면 염분을 알 수 있다는 것이다. 즉 바닷물 1kg 속에 녹아 있는 염소 이온의양을 알면 염분을 구할 수 있는 것이다.

표층 해수의 염분 변화

해수의 염분을 변화시키는 요인으로는 강수량, 증발량, 강물의 유입량, 해수의 결빙 및 해빙 등이 있다. 염분이 높은 곳과 낮은 곳을 구별하기 위해선 표층 염분이 높은곳인지 낮은곳인지 알아야 하는데 증발량이 강수량보다 많은 해역이나 해수가 결빙되는 곳은 표층염분이 높은 곳이고 강수량이 증발량보다 많은 해역, 해빙이 진행 중인 곳, 강물이 유입되는 연안 등은 표층 염분이 낮은 곳이다.

위도별 표층 염분의 변화

적도 해역이나 위도 60도 부근은 증발량보다 강수량이 많아 염분이 낮게 나타난다. 적도부근에서는 증발량이 적기 때문에 염분이 낮게 나타나는 것으로 잘못 생각해서는 안된다. 위도 30도 부근 해역에서는 증발량이 강수량보다 많아 염분이 가장 높게 나타난다. 극해역 지역은 빙하의 해방으로 염분이 낮게 나타난다고 한다.

물의 순환을 이용한 염분의 변화를 이해해보자.

물을 순환은 구름에서 비와 눈이 내려 그 물이 강물과 해수로 유입되고 증발하면서 다시 구름이 생성되는 과정을 반복한다. 강수 상태일 때는 염분이 없으며 강수량이 많을수록 해수에 포함된 염류는 일정한 상태에서 순수한 물의 양만 증가하므로 염분이 낮아지며 육지로부터 바다로 유입되는 강물은 바닷물보다 염분이 낮은 상태로 강물의 유입량이 많음 해역은 염분이 낮다. 해수에서는 증발량이 커지면 순수한 물은 증발하지만 염류는 증발하지 않아 해수에 포함된 염류의 양은 일정한 상태에서 염분이 높아지는 것이고 증발의과정에서는 상승하는 공기 덩어리는 높이 올라갈수록 단열 팽장에 의해 기온이 점차 낮아지므로 수증기가 물방울로 응결하여 구름이 생성된다.