해기상호작용

요약 해양과 대기 사이의 기상학적 ·해양학적 상호작용으로 해양과 대기 간의 열 ·운동량 ·물질 등의 교환과정을 역학적 ·열역학적으로연구하는 학문은 해양물리학과 기상학의 접점에 위치하는 중요한 학제적 연구분야이다.

해양과 대기 간의 열 ·운동량 ·물질 등의 교환과정을 역학적 ·열역학적으로연구하는 학문은 해양물리학과 기상학의 접점에 위치하는 중요한 학제적(學際的) 연구분야이다. 해기상호작용에 있어서의 교환과정은 수평적 규모로는 남북태평양 정도의 대규모, 한국 동해 정도의 중간규모, 그 이하의 소규모의 것이 있으며, 연직적(鉛直的)으로는 대류권의 상층 근처까지 제트류의 고도, 에크만층에서 바다에 가까운 접수기층(接水氣層) 등 규모에 따라 여러 가지 현상을 생각할 수 있다.

바닷속에서도 대기 중에서와 마찬가지로 수평 ·연직의 구분이 있다. 이와 같이 광범한 해양현상 ·기상현상의 해명을 위한 연구는 최근에 현저하게 두드러져 그 중요성 또한 증대되고 있다. 지구 표면에 도달하는 태양복사는 단파복사이지만, 다른 한편으로 대기는 지구(육지 ·해양)에 장파복사를 사출(射出)하고, 지구도 이 장파복사를 받아 그 일부를 흡수한다.

해양에 대해서 이를 열적(熱的)으로 보면, 대기는 해양으로부터 현열(顯熱)의 산란소용돌이에 의해 연직수송(鉛直輸送)과 전도(傳導)를 받으며, 이에 더하여 해면으로부터의 증발에 의해 숨은열[潛熱]의 공급도 받는다. 이 숨은열은 대기 중에서 응결에 의해 방출되며, 이 열은 다시 현열이 되어 대기를 따뜻하게 해준다. 응결된 물은 비나 눈이 되어 지구로 되돌아온다. 이것은 해기상호작용을 주로 열적으로 본 전형적 과정이다.

이 밖에 역학적인 것이 있는데, 이 작용은 해면에 부는 바람의 응력(應力)으로 풍랑이 형성되고, 풍성해류(風成海流)가 생기는 과정도 있다. 열적 ·역학적 작용은 모두 해양물리학에서 가장 근본적인 문제라 할 수 있다. 해양과 대기 사이에 교환되는 물질의 문제도 해기상호작용의 하나이다. 이를테면, 해양으로부터 대기에 해염(海鹽)이 방출되는데, 이것은 대기 중의 응결핵의 근원으로서 매우 중요하다.

최근에 가장 주목되는 것은 해양대기 간의 이산화탄소(탄산가스)의 교환과정으로, 해양에 의한 이산화탄소의 흡수는 일반적으로 염분의 증가에 따라 증대되고 해수온도의 상승에 따라 감소한다. 따라서 이산화탄소는 대기나 해양의 적도에서부터 고위도(高緯度)에 걸친 연직순환에도 관련된다. 화석연료의 사용증가에 따른 대기 중의 이산화탄소의 증가가 기후에 미치는 영향이 문제시되고 있으며, 이 문제도 해기상호작용의 측면에서 그 해명이 기대되고 있다. 해기상호작용의 결과로 발생한 대규모의 기상 기후현상은 엘니뇨(El Nio) 등과 같이 텔레커넥션(teleconnection)으로 이해되는 것이 많다.