수권의 구성 요소, 구성 성분, 층상구조 요약 정리


[지구 과학] 생명 탄생의 원천, 지구계의 수권에 대해 알아보자.


지구에 물이 없었다면?

지구에 물이 없었다면 어땟을까요?
확실히 지금같은 모습은 아닐 것입니다.

물은 생명의 원천입니다.
물은 우리 몸에 필요한 물질들을 잘 용해해주고,
비열이 크기 때문에 안정적으로 그 형태를 유지하며,
자외선을 잘 투과시키지 않아 생명의 탄생에 기여한 중요한 물질입니다.

그래서 새로운 행성을 탐사할 때,
물의 존재 유무가 매우 중요한 요인이 됩니다.

오늘은 지구계의 물이 존재하는 수권에 대해 다루어 보겠습니다.


수권의 구성: 해수와 육수


수권은 해수와 육수로 구성되어 있습니다.
쉽게 말해 바닷물과 민물입니다.
한편, 지구상의 물은 대부분이 해수로 존재합니다.

육수의 비율. 빙하(+빙설) > 지하수 > 지표수

육지에 존재하는 육수 중에 가장 큰 비율을 차지하는 것은 바로 극지방에 얼음으로 존재하는 빙하입니다. 

그 다음은 지하수, 지표수 순이다. 지하수와 지표수의 순서가 혼동된다면, 하늘에서 내리는 비가 다 지하로 스며드는 것을 떠올립시다.

육수와 해수에 존재하는 성분의 순서


육수:HCO3->Ca2+>SiO2>SO42-

해수:Cl->Na+>SO42->Mg2+

육수와 해수에 존재하는 이온의 순서는 위와 같습니다.

기본적으로 육수의 종착점은 결국 해수인데, (강물은 바다로 흘러갑니다.). 
어째서 해수에서 HCO3-와Ca2+ 를 상위권에서 찾아 볼 수 없는지 의문이 생깁니다. 

이는 HCO3- 가 CO32-로 변한 뒤, 
Ca와 반응하여 물에 녹지 않는 염인 CaCO3 (석회암)을 형성하기 때문입니다. 

수권으로 부터 지권의 구성물질인 돌이 형성되므로 
이는 수권에서 지권에 영향을 주는 것이라 할 수 있다.

수권과 지권의 상호작용의 또 다른 예로는 해저 화산이 있다.

해수에 용해된 성분 중 대부분을 차지하는 Cl-는 
심해 화산에서 방출된 화산 가스 의 성분 중 하나인 Cl2에서 온 것입니다.

이는 지권이 수권에 영향을 미친 상호작용으로 볼 수있습니다.


수권의 층상 구조

혼합층, 수온약층, 심해층으로 구성.

수권의 층상 구조는 혼합층, 수온 약층, 심해층으로 구성됩니다.
물론 육수는 해수에 비해 비중이 작으니, 해수로 수권을 대표한 것입니다.

수권의 층상구조수권의 층상 구조 (출처;학습백과 ZUM)


혼합층의 온도는 수심에 따라 일정, 바람의 영향을 받는다.

혼합층은 해수 표면에서 아래로 내려갈 때, 온도가 일정한 구간입니다.

지구의 대류현상 때문에 생긴 바람에 의해 위, 아래층의 해수가 끊임 없이 섞이기 때문이죠. 

일반적으로, 
바람 세기가 클 수록 
혼합층의 두께는 두꺼워 지고, 
표층의 수온은 차가워집니다.

한편, 혼합층이 잘 발달 되었다는 지문이 나올 때까 있는데, 
이는 혼합층의 두께가 두껍다는 뜻입니다.


그렇다면 바람의 세기는 언제 강해질까?

바람의 세기는 일반적으로 겨울이 여름보다 강하고, 
적도보다 중위도 지방이 강합니다.

수온약층은 혼합층과 심해층을 분리한다.

수온약층은 깊이가 깊어짐에 따라 수온이 감소하는 구간입니다.

아래쪽에 차가운 물이 있고
윗쪽에 따뜻한 물이 있기 때문에 
대류현상 없이 안정합니다

그래서 혼합층과 심해층의 물질과 에너지 교환을 차단하는 역할을 합니다.

한편, 수온약층은 온도 차이가 클 수록 뚜렷하게 발달됐다고 합니다. 

즉, 혼합층은 두께가 두꺼우면, 수온약층은 온도차이가 크면 잘 발달한 것입니다.


심해층은 수온이 일정한 구간

수심 100m 정도 구간에 도달하면, 햇빛이 99.9%가 차단됩니다. 
그래서 심해층의 온도는 항상 일정하다.


지구의 위도와 수권의 층상구조의 관계는?


위도와 층상 구조위도에 따른 층상 구조 (출처:https://blog.naver.com/earthstudy)

위도에 따른 층상 구조관계는 위의 그래프와 같습니다.

가장 중요한 포인트는, 
고위도 지방에 가면, 
혼합층과 수온약층이 없이, 
심해층만 존재한다는 것입니다.

즉, 극지방 근처는 전체가 심해층이다. 

이는 두가지 의미를 지닙니다.

1.심해층을 형성하는 위도대는 양쪽 극지방 근처이다.

2.고위도 지방의 심해층의 수심은 얕다. 그래서 심해층은 완전히 고립되지 않는다.

이상 오늘은 지구과학 중요 개념인 지구계의 수권에 대해 알아보았습니다.

다음에는 수권의 층상구조에대해 더욱 자세히 다뤄 보겠습니다.




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