지구과학 · 해양·기후·물 순환 / 원리와 탐구
수온·염분과 해수 밀도 실험 해설
수온과 염분은 해수의 밀도를 함께 바꾸므로 어느 물이 가라앉을지 한 조건만 보고 판단하기 어렵습니다. 두 해수의 온도·염분을 조절하고 밀도와 수온–염분 도표를 비교해 보세요. 서로 다른 조건의 해수라도 밀도가 같아질 수 있다는 점을 등밀도선에서 찾아봅니다.
어떤 원리인가요?
차갑거나 짠 물이 더 무거워요. T–S 도표의 같은 선 위에서는 밀도가 같아요.
핵심 관계
ρ ≈ 1027·[1 − 1.7×10⁻⁴(T−10) + 7.6×10⁻⁴(S−35)] kg/m³
이렇게 관찰해 보세요
- 연결문 열기를 눌러 색 잉크의 이동을 관찰해요. 파랑은 A, 분홍은 B에서 출발한 물이에요. 흐름 화살표와 밀도 수치를 함께 봐요.
- 수온 차이가 있는 조건과 수온·염분이 모두 같은 조건을 실행하고 기록해요.
- 이번에는 수온을 모두 10 °C로 고정해요. 두 물의 염분을 서로 바꿔 무거운 쪽이 달라지는지 비교해요.
결과를 읽는 기준
같은 수온에서 염분만 높아진 물의 밀도는?
이 선형 근사에서는 수온이 낮거나 염분이 높을수록 밀도가 커져요. 두 변수를 함께 바꾸면 서로의 효과가 상쇄될 수 있어요.
모형의 범위와 한계
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.