개념과 작동 원리
같은 부피에서 질량이 큰 물이 밀도가 큽니다. 일반적인 표층 해수 범위에서는 냉각과 염분 증가가 밀도를 높이는 경향이 있습니다.
서로 다른 수온·염분 조합도 같은 밀도를 만들 수 있습니다. 밀도가 더 큰 물이 가라앉으려는 경향은 해양의 성층과 순환을 이해하는 단서입니다.
관계식과 성립 조건
온도–염분 도표의 등밀도선은 같은 밀도의 조합을 이은 선입니다. 수온만 또는 염분만 바꾸는 실험과 두 조건을 함께 바꾸는 실험을 구분합니다.
실험은 제한된 수온·염분 범위의 선형 근사입니다. 실제 해수 상태방정식에는 압력과 비선형 효과가 있으며 혼합으로 생기는 변화도 복잡합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
차갑거나 짠 물이 더 무거워요. T–S 도표의 같은 선 위에서는 밀도가 같아요.
수온 0~30 °C·염분 30~40 g/kg의 표층 해수를 선형 상태방정식으로 근사해요. 압력·비선형성·혼합에 따른 밀도 변화는 생략해요. 색 잉크 경로는 개념 흐름이며 유속이나 혼합 시간을 예측하지 않아요.
핵심 관계와 기호
ρ ≈ 1027·[1 − 1.7×10⁻⁴(T−10) + 7.6×10⁻⁴(S−35)] kg/m³
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| ρ | 해수 밀도 | kg/m³ |
| T | 수온 | °C |
| S | 질량 기준 염분 | g/kg |
예시로 확인하기
같은 수온에서 염분만 높아진 물의 밀도는?
이 선형 근사에서는 수온이 낮거나 염분이 높을수록 밀도가 커져요. 두 변수를 함께 바꾸면 서로의 효과가 상쇄될 수 있어요.
자주 헷갈리는 점
- 물이 더 따뜻하다는 정보 하나만으로 서로 다른 두 해수의 밀도 순서를 항상 정할 수는 없습니다.