쓰나미

쓰나미

다른 표기 언어 Tsunami , 津波 동의어 지진해일, 地震海溢, seismic sea wave

요약 해저지진으로 인해 발생하는 매우 긴 주기의 수면파. 쓰나미가 U자형이나 V자형 항구와 내해에 들어가면 파도의 높이가 20~30m에 달하기도 하며 내해 주변의 저지대에 심각한 피해를 준다.

목차

접기
  1. 개요
    1. 진동파의 전파
  2. 특징
  3. 형성과정
  4. 발생사례

개요

해저지진으로 인해 발생하는 수면파이다. 쓰나미를 일으키는 해저지진은 해양지각 아래 50㎞ 이내의 깊이에서 발생한다. 강도는 리히터 척도로 6.5 이상이다. 쓰나미는 해저사태나 연안사태, 화산폭발로 인해 발생하기도 한다. 다른 말로 '조석파'라고도 하지만, 조석과 아무 관계가 없는 해일을 그렇게 부르는 것은 잘못된 것이라는 주장도 있다.

진동파의 전파

지진이나 다른 충격이 가해진 후 단순하고 점진적인 진동파의 여파는 해수면 위의 먼 거리까지 전파해간다. 얕은 연못에 돌을 던졌을 때 진동파가 수면 위로 점차 큰 원을 그리면서 퍼져나가는 것과 마찬가지다. 심해에서의 파장은 100~200㎞로 매우 길지만, 파고는 0.3~0.6m로 매우 낮다. 결과적으로 파장에 대한 파고의 비를 나타내는 파형기울기는 3/2,000,000~6/1,000,000 범위에 해당하게 된다.

낮은 파형기울기와 파의 긴 주기(5분~1시간)로 인해 일반적인 풍랑과 너울에 의해 생긴 파와 식별이 어렵다. 임의의 진행성 진동파에 있어 표면에서 일어나는 실질적인 물의 운동은 파고와 같은 크기의 직경을 갖는 수직궤도에서 일어나며 주기 동안 1번 회전한다. 따라서 쓰나미가 통과할 때, 망망대해 위에 놓인 표층수 입자나 배는 5분에서 1시간 주기로 30~60㎝ 정도의 약한 상승과 하강을 하게 된다. 임의의 진행성 진동파의 표면 궤도운동은 물 밑으로 가면서 점차 감소하는 양상으로 전파한다. 파장의 약 절반에 달하는 깊이에 이르게 되면 궤도운동은 거의 소멸한다.

쓰나미로 인해 무너진 집들
쓰나미로 인해 무너진 집들

특징

쓰나미는 파장이 가장 깊은 바다의 수심보다도 크다. 따라서 해저부근에서 궤도운동은 상당히 늦어지며 파가 전파되어 나가는 바다의 깊이에 관계 없이 천해파와 같이 행동하게 된다. 천해파는 수심이 파장의 20분의 1보다 얕은 곳에서 전달되는 중력파(해파)를 말한다. 천해파의 속도는 해저 바닥과의 마찰력에 의해 조절되므로 수심이 깊을수록 빠르다. 천해파의 속도를 계산하는 공식은 'c=√gD'이다.(c는 파속, g는 중력가속도, D는 수심) 관계식은 여러 가지 심해음향측심법이 행해지기 훨씬 전인 1856년에 대양의 평균수심을 측정하는 데 사용되었다.

지진성 해일의 평균파속을 200m/s로 가정하면, 바다의 평균수심은 약 4,000m로 얻어진다. 이 결과는 현재의 측정치인 3,808m와도 잘 일치한다. 이 관계식은 이외에도 매우 중요한 실용적인 가치를 지니고 있는데, 즉 지진학자들은 이 관계식을 이용하여 지진이 일어난 후 수시간 뒤에 쓰나미가 도달함으로써 연안지역에 닥칠 위험을 경고한다.

형성과정

쓰나미파가 대륙연안 쪽으로 접근하면, 얕은 바닥과의 접촉으로 마찰력이 증가하여 파속은 점차 감소하게 된다. 이때 파의 주기는 일정하므로 파속의 감소에 따라 파장이 짧아지면서 파고가 증가하게 된다. 그 영향으로 연안의 물은 10~15분 동안 30m 정도까지 상승한다. 해수면의 상승이 일어난 이후, 아직 완전히 이해되지 않은 작용에 의해 대륙붕의 물은 진동을 시작한다. 쓰나미로 인한 피해는 이때 일어나는 3~5차례의 진동에 의해 발생하는 것이 대부분이다. 진동의 경우에는 발생 이후 수일 만에 끝난다.

발생사례

쓰나미(tsunami)
쓰나미(tsunami)

쓰나미는 다른 종류의 해파와 마찬가지로 근해(近海)의 해저지형이나 연안지형에 의해 반사되거나 굴절된다. 이들의 영향은 지역에 따라 매우 다양하게 나타난다. 간혹 쓰나미는 연안에 파골 부분이 먼저 도달하기도 하는데, 이 경우에는 물이 감소하여 얕은 해저가 드러나기도 한다. 이런 현상은 1755년 11월 1일 포르투갈의 리스본에서 일어난 바 있는데, 이때 이 현상에 호기심을 가진 사람들이 바닥이 드러난 만(灣)에 있다가 불과 수분 후에 연속적으로 밀려온 파마루에 의해 많이 희생되었다.

가장 파괴적인 쓰나미로는 1703년 일본의 아와[阿波] 지역에서 발생한 것을 들 수 있는데, 이는 10만 명 이상의 사망자를 낸 것으로 알려져 있다. 1883년 8월 26일과 27일에 일어난 방대한 규모의 해저 화산폭발은 크라카타우 섬을 소멸시켰는데, 이때 동인도 여러 지역에서는 35m에 달하는 높은 해파가 발생했고, 3만 6,000명 이상의 사망자를 냈다.