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인천대학교 지구과학
해양 (바다)
지구는 ( )의 행성
 “Earth, the Water Planet”
 풍부한 물 - 생명체의 기본
물
물
 산소와 수소가 결합된 화학 물질
(분자식 H2O)
 보편적 용매인 액체 상태의 물을
흔히 ‘물’이라 칭함
<참고>
용해(dissolution): 녹임, 섞임, 확산
용질(solute): 녹는 물질
용매(solvent): 녹이는 물질
용액(solution): 혼합물 (용질+용매)
예) 소금물 = 소금 + 물
물의 구조
 수소 결합 (hydrogen bonds):
전자를 끌어당기는 힘이 상대적으로 약한 H가
약한 ( )이온의 성질을 띠고
전자를 끌어당기는 힘이 강한 O가
강한 ( )이온의 성질을 띰으로써
나타나는 일종의 분자와 분자 사이의 인력
(분자 내에서 일어나는
원자간의 화학결합이 아님)
cf.분자의 운동에너지
물의 상태
 상(phase) 변화
- 고체: 모양,부피 일정
- 액체: 부피 일정, 흐름
- 기체: 모양,부피 변화
 분자간의 인력
vs.
분자의 운동에너지
 1 Cal
= 1 kcal
= 1000 cal
= 4200 J
(1 g 질량당)
잠열과 현열
 잠열(숨은 열, latent heat): 상(phase) 변화에 쓰임
 현열 (sensible heat)
물의 성질
 표준조건(25도, 1기압)에서,
- 무색투명 (햇빛 투과), 무미무취
- 100˚C에서 끓고, 0˚C에서 응고함
 극성 (polar molecules)
흐르는 물줄기에 대전체를 가까이 하면?  http://www.youtube.com/watch?v=VhWQ-r1LYXY
 Cohesion(응집력), Adhesion(부착력)  http://www.youtube.com/watch?v=CT4pURpXkbY
 용해 능력이 뛰어남(good solvent)
- 많은 물질을 녹일 수 있음 예) 빨래 세제, 혈액 내 물질 순환
 비열이 큼 (high specific heat of water)
- 비열: 1 g의 물질을 1˚C 높이는데 드는 열에너지
(비열×질량=열용량, 열용량×온도변화=열량)
- 비열이 크다는 의미는? 물의 온도를 변화시키기가 (
)
- 분자량이 비슷한 다른 물질에비해 녹는점, 끓는점, 융해열, 기화열이 큼
- 물의 비열이 큰 이유는 무엇 때문인가?
- 인체(생물체)의 수분과 체온이 거의 일정하게 유지되는 비결
상 평형 그림
 압력이 낮아지면?
끓(어)는점이 낮(높)아짐
ex) 에베레스트산에서는
약 ( )˚C 에서 물이 끓음
ex) 얼음판 위의 스케이팅
 응고하여 얼음이 되면?
액체인 물보다 부피가 커짐
 부피 ( )% 증가, 밀도 감소
융해,응고곡선
ex) 겨울철 호수의 표면
 밀도는?
대략 1000 kg/m3 이며
( )˚C 에서 최대
승화곡선
기화,액화곡선
 바다에서는 약 (
)˚C에서 얼까?
인천대학교 지구과학
해수
지구상의 물의 분포
 해수 97% + 담수 3%
5대양
 대양 + 연해 = 지구 표면의 약 70%
(연해= 지중해, 흑해, 발트해, 노르웨이해, 카리브해, 멕시코만, 배핀만, 허드슨만 등)
 불균등한 해륙 분포
북반구(6:4), 남반구(8:2)=수반구(water hemisphere)
5대호
대양 및 수계
수계
면적(백만 km2)
체적(백만 km3)
평균수심(km)
태평양
약 160
약 700
4.3
대서양
약 80
약 320
3.9
인도양
약 70
약 290
3.9
지중해
약3
약4
1.4
만(캘리포니아)
약 0.15
약 0.13
0.8
 해양의 부피 = 대륙 부피의 18배
 전 해양의 평균 깊이는? 약 4 km
cf. 육지의 평균 높이는? 약 ( ) km
해저 지형
해수
 기요(guyot): 평정해산(tablemount).
파랑의 침식작용으로 정상부가 평평
 가장 깊은 곳? 마리아나 해구의 비티아즈 해연(deep). 약 (
cf. 에베레스트 산 (약 8.8 km)
) km.
염류
 해수 속에 녹아 있는 염화나트륨 등의 물질
 짠 맛(염화나트륨 NaCl), 쓴 맛(
~85%
)
 염류는 어디에서 오는가?
1) 육지 암석의 화학적 풍화
- 하천을 통해 바다로 전달
- 25억톤/년 이상
- 주로 양이온 (Na 등)
2) 지구내부 가스 배출
- 해저 화산 분출을 통해 수증기와 함께 전달
- 주로 음이온(Cl, Br, S, B 등)
염분
(염분 농도)
 염류의 양
- 해수 1 kg 속에 녹아 있는 전체 염류의 g 수 (g/kg)
 단위: 천분율 (퍼밀 ‰)
 평균 염분: 약 35 ‰ (약 3.5%)
 해수를 못 먹는 이유? 인체의 염분: 약 ( ) %
염분의 변화
 요인
1) 증발량, 강수량
증발량 > 강수량 일수록 염분이 (
2) 육지로부터 강물의 유입
3) 결빙과 해빙
)
 위도 분포
- 적도지방 (강수량 > 증발량)
- 중위도지방 (날씨가 맑고, 강수가 적다)
- 극지방
(눈이 많이 오고, 증발이 적다)
<참고> 우리나라 근해의 염분
1) 계절성
비가 많이 오는 여름철이 겨울철보다 염분이 낮다
2) 지형성
강물이 많이 흘러 들어가는 서해가 동해보다 염분이 낮다
3) 원근성
육지 근해가 먼바다 보다 염분이 낮다
염분비 일정의 법칙
 해수 속에 녹아 있는 염분은 장소에 따라 다르지만,
각 염류가 차지하는 비율은 일정하다
염화나트륨
지역
그린란드근해
홍해
동해
해수 1kg속의
염류의 질량(g)
35.0
40.0
33.0
염화마그네슘
질량(g) 비율(%) 질량(g) 비율(%)
27.1
31.0
25.6
77.4
77.5
77.6
3.8
4.4
3.6
10.9
11.0
10.9
<참고> 전세계 해양 평균 염분: 35 퍼밀
 그럼, 지중해의 사해에서도 성립될까?
플랑크톤과 영양염류
 플랑크톤
- 바다 속 부유생물(동물, 식물, 세균 등)로서 수중 생물체에 중요한 식량
1) (
2) (
) 플랑크톤(Phytoplankton): 광합성을 하는 것
) 플랑크톤(Zooplankton): 섭식을 하는 것
 영양염류(nutrients)
- 규소(규산염), 인(인산염), 질소(질산염) 등,
식물성 플랑크톤이 번식하는데 영향을 주는 염류
cf. 육상 식물을 위한 비료: 질소, 인, 칼륨
- 생물체의 배출물과 유해가 풍부한 중저층수와,
인간활동의 결과물이 배출되는 연안수에 많음
- 중저층수의 영향을 받지 않은채
온도만 낮은 한류에는 많이 있지 않음
- 열수 및 육수로부터 공급됨
해저의 열수 분출
수온의 연직분포
심해층
 심해층과 혼합층은 열과 물질을 잘 교환할까, 안할까?
위도별로 어떤가?
염분과 밀도의 연직분포
수온
염분
밀도
 수온약층(thermocline), 염분약층(halocline), 밀도약층(pycnocline): 전이층
 저수온, 고염분  (
)밀도  침강