해양 대순환의 발생 원인 및 종류

위도에 따른 태양 복사 에너지의 차이로 적도에서는 상대적으로 온도가 높고 밀도가 작은 공기가, 극 지역에서는 온도가 낮고 밀도가 큰 공기가 존재하여 대기 대순환이 생깁니다. 대기 대순환을 구성하는 무역풍, 편서풍, 극동풍이 해상에 불면서 해양 대순환이 발생합니다.

 

해양 대순환은 대기 대순환과 같이 남북 방향으로 열을 재분배함으로써 전 지구 온도 분포를 현재와 같은 상태로 유지시키며, 기후 조절에 큰 역할을 합니다. 이러한 해양 순환은 주로 표층에서 관측된다고 해서 표층 순환이라고 하며 그 구동력이 바람이기 때문에 풍성 순환이라고도 합니다.

한편 태양 복사 에너지의 흡수가 매우 적은 극지 해역의 차가운 해수는 밀도가 커져 심층수를 형성합니다.

이렇게 형성된 심층수는 침강한 후 해저면을 따라 전 대양으로 이동하며 순환합니다. 이러한 과정을 통해 역시 고위도와 저위도 간의 열의 재분배가 일어나 지구의 열적 평형이 유지됩니다.

 

이러한 순환은 주로 심층에서 일어난다고 해서 심층 순환 또는 수온과 염분에 의해 밀도 차이에 의해 발생한다고 해서 열염 순환이라고 합니다.

 

전 지구 대양에는 적도 수렴대를 중심으로 북동 무역풍과 남동 무역풍이 붑니다. 무역풍에 의해 북반구에서는 북쪽으로, 남반구에서는 남쪽으로의 에크만 수송이 발생합니다. 중위도 약 45˚를 중심으로 편서풍이 부는데 이 바람은 북반구에서는 남쪽으로의, 남반구에서는 북쪽으로의 에크만 수송을 유도합니다.

그러므로 결과적으로 대양의 수위는 약 30˚ 부근의 아열대 중앙이 높아지고 아열대 해역의 남북 경계에서는 동서 방향의 지형류가 흐르게 됩니다. 동서 방향으로 위도에 평행하게 흐르던 해류는 각각 서쪽과 동쪽 연안에 부딪혀 남북 방향으로 나눠지며 커다란 순환을 형성하는데 이를 아열대 순환 또는 아열대 환류라고 합니다.

북태평양의 아열대 순환을 구성하는 해류로는 북적도 해류, 쿠로시오 해류, 북태평양 해류, 캘리포니아 해류가 있으며, 남태평양은 남적도 해류, 동오스트레일리아 해류, 남극 순환류, 페루 해류가 있습니다. 또한 북적도 해류, 멕시코 만류, 북대서양 해류, 카나리아 해류가 시계 방향의 북대서양 아열대 순환을 구성하고 있으며, 남대서양은 북적도 해류, 브라질 해류, 남극 순환류, 벵겔라 해류가 반시계 방향의 아열대 순환을 구성합니다.

북인도양의 대부분은 대륙으로 되어 있고, 대부분의 바다는 벵골 만과 아라비아 만이 차지하고 있어 대양의 성격을 가지지 않으며, 이 해역의 해류는 강한 계절풍의 영향으로 계절에 따라 해류의 방향이 반대로 나타납니다. 남인도양은 남적도 해류, 아굴라스 해류, 남극 순환류, 서오스트레이리아 해류가 아열대 순환을 구성하고 있습니다.

편서풍과 극동풍에 의해 북반구에서는 반시계 방향의 아열대 순환을 구성합니다.

북인도양의 대부분은 대륙으로 되어 있고 대부분의 바다는 벵골 만과 아리비아 만이 차지하고 있어 대양의 성격을 가지지 않으며, 이 해역의 해류는 강한 계절풍의 영향으로 계절에 따라 해류의 방향이 반대로 나타납니다. 남인도양은 남적도 해류, 아굴라스 해류, 남극 순환류, 서오스트레일리아 해류가 아열대 순환을 구성하고 있습니다.

편서풍과 극동풍에 의해 북반구에서는 반시계 바양의 아한대 순환 또는 아한대 환류도 존재하는데 대표적으로는 태평양에서는 알래스카 해류와 캄차카 해류, 대서양에서는 그린란드 해류와 래브라도 해류 등이 아한대 순환에 속합니다. 남반구에서는 남극 대륙이 크게 자리 잡고 있어 아한대 순환을 발견할 수는 없지만 일부 지형적인 요인으로 웨델 해와 로스 해에서 시계 방향의 순환이 존재합니다.

아열대 순환의 남북 경계에는 무역풍과 편서풍이 강하게 불고, 이에 따른 해류들이 존재하지만 환류 내부에는 바람이 거의 불지 않으며 해류의 이동도 미미합니다. 과거 대항해시대 범선들이 환류 중앙부를 지나다가 빠져나가지 못하고 유령선이 되었으며 이러한 유령선이 자주 출몰했던 대표적인 해역이 버뮤다 삼각지 또는 사르가소 해였습니다.

최근에는 이러한 환류 중앙부가 인간이 배출한 쓰레기로 인한 해양 쓰레기 섬이 되고 있어 큰 문제를 일으키고 있습니다. 대표적으로 미국 하와이 섬과 캘리포니아 사이에는 대한민국 면적이 15배가 넘는 태평양 거대 쓰레기 섬이 존재합니다.