아굴라스 해류
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1. 개요
아굴라스 해류는 동마다가스카르 해류, 모잠비크 해류, 남서 인도 아대양환류의 재순환 부분에서 기원하는 강력한 해류이다. 아프리카 동해안을 따라 남쪽으로 흐르며, 지형의 영향을 받아 사행(meander)과 나탈 펄스(Natal pulses)를 형성한다. 이 해류는 역류를 통해 일부 해수를 인도양으로, 누출을 통해 남대서양으로 이동시키며, 아굴라스 고리를 방출하여 열과 염분을 공급한다. 아굴라스 해류는 괴물 파도의 발생 지역이며, 아굴라스 하층류가 존재한다. 또한 해양 수렴대 역할을 하여 일차 생산성을 높이고, 링은 생물학적 영향을 미친다.
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적도 반류는 코리올리 힘, 바람 응력 컬, 적도 수렴대의 위치에 의해 발생하며, 대서양과 태평양에서 북적도 반류로 관찰된다.
아굴라스 해류 | |
---|---|
개요 | |
명칭 | 아굴라스 해류 |
영문 명칭 | Agulhas Current |
유형 | 서안 경계류 |
위치 | 남아프리카 공화국 동해안 ~ 모잠비크 해협 |
해류의 시작점 | 남위 27도 부근의 모잠비크 해류와 마다가스카르 해류의 합류점 |
해류의 소멸점 | 남위 40도 부근의 남극 환류 합류점 |
유속 | 최대 5m/s (세계에서 가장 빠른 해류 중 하나) |
수송량 | 70 Sv (추정치) |
특징 | 거대 환난류 형성, 아굴라스 역류, 아굴라스 누출 현상 발생 |
지리적 범위 | |
북쪽 경계 | 모잠비크 해협 |
남쪽 경계 | 남극 환류 |
주요 연안 국가 | 남아프리카 공화국 모잠비크 마다가스카르 |
해양학적 특징 | |
수온 | 24 ~ 27 °C (표층) 3 ~ 7 °C (심층) |
염분 | 35‰ (평균) |
밀도 | 수온과 염분에 따라 변화 |
아굴라스 역류 | |
설명 | 아굴라스 해류 본류의 일부가 인도양으로 되돌아가는 현상 |
아굴라스 누출 | |
설명 | 아굴라스 해류의 일부가 대서양으로 빠져나가는 현상. 지구 온난화와 관련되어 연구됨. |
기후에 미치는 영향 | |
남아프리카 공화국 | 남아프리카 공화국 동해안의 기후를 온화하게 유지 |
전 지구적 영향 | 대서양 자오선 역전 순환에 영향 |
해양 생태계 | |
플랑크톤 | 다양한 플랑크톤 서식 |
어류 | 다랑어, 새치 등 회유성 어종 풍부 |
해양 포유류 | 고래, 돌고래 등 서식 |
관련 연구 | |
주요 연구 주제 | 아굴라스 누출의 변동성 기후 변화와의 연관성 해양 생태계에 미치는 영향 |
2. 물리적 특성
아굴라스 해류는 동마다가스카르 해류(25 Sv), 모잠비크 해류(5 Sv), 마다가스카르 남쪽의 남서 인도 아대양환류 재순환 부분(35 Sv)에서 물을 공급받는다.[2] 아굴라스 해류의 순 수송량은 100 Sv로 추정된다. 아굴라스 해류의 흐름은 지형에 의해 결정되며, 마푸투에서 아굴라스 뱅크 곶(남쪽으로 250 km)까지 대륙붕을 따라 흐르다가 해당 지점에서 와도 평형을 극복하고 대륙붕을 벗어난다.[3]
해류는 아굴라스 뱅크 근처에서 최대 수송량(95~136 Sv)에 도달한다.[4] 해류의 핵심은 표면 속도가 100cm/s에 도달하는 지점으로, 평균 폭은 34km이다. 평균 최대 속도는 136cm/s이지만, 최대 245cm/s까지 도달할 수 있다.[4]
2. 1. 아굴라스 사행(Meanders)과 나탈 펄스(Natal pulses)
아굴라스 해류는 아프리카 동해안을 따라 남쪽으로 흐르면서 육지 쪽으로 자주 팽창하는 경향이 있는데, 이는 아굴라스 해류의 정상적인 경로에서 벗어나는 현상으로 아굴라스 해류 사행(ACM)이라고 불린다. 이러한 팽창은 때때로(연간 1~7회) 더 큰 해상 팽창인 나탈 펄스(NP)로 이어진다. 나탈 펄스는 하루에 20km의 속도로 해안을 따라 이동한다.[5]아굴라스 해류 사행(ACM)은 해류의 평균 위치에서 최대 20km까지 팽창할 수 있으며, 나탈 펄스(NP)는 최대 120km까지 팽창할 수 있다.[5] 아굴라스 해류는 해안에서 34km 떨어진 곳을 지나가고, 아굴라스 해류 사행(ACM)은 해안에서 123km까지 도달할 수 있다. 아굴라스 해류가 사행할 때, 폭은 88km에서 125km로 넓어지고, 유속은 208cm/s에서 136cm/s로 약해진다. 아굴라스 해류 사행(ACM)은 강한 연안 반류를 유도한다.[6]
나탈 펄스라고 알려진 대규모 사이클론성 사행은 아굴라스 해류가 남아프리카 동해안(나탈 해안의 동부 아굴라스 뱅크)의 대륙붕에 도달하면서 형성된다. 이러한 펄스가 아굴라스 뱅크의 해안을 따라 이동하면서 아굴라스 해류에서 아굴라스 링을 차단하는 경향이 있다. 이러한 링 방출은 나탈 펄스만으로 유발될 수 있지만, 때로는 아굴라스 반류의 사행이 합쳐져 아굴라스 링의 방출에 기여하기도 한다.[7]
2. 2. 역류(Retroflection)
남대서양의 해류는 강한 남극 순환 해류, 즉 "서풍 해류"와의 전단 상호 작용으로 인해 아굴라스 해류 역류에서 역류한다. 이 해수는 아굴라스 환류 해류가 되어 다시 인도양 환류에 합류한다. 순 수송량의 최대 85Sv(세베르드루프)가 역류를 통해 인도양으로 돌아가는 것으로 추정된다. 나머지 해수는 아굴라스 누출을 통해 남대서양 환류로 수송된다. 직접적인 분기 해류와 함께, 이러한 누출은 표층 수사, 아굴라스 소용돌이에서 발생한다.2. 3. 누출(Leakage)과 링(Rings)
아굴라스 해류는 인도양의 해수를 남대서양으로 유출시킨다. 이 중 일부는 북 브라질 해류에 합류하여 카리브해를 거쳐 걸프 해류에 합류하고, 북대서양에서 심층수 형성에 기여한다.[8]아굴라스 해류에서 벵겔라 해류 및 남대서양 환류로 염분을 수송하는 표층수 필라멘트는 표층 소산으로 인해 대양 간 열 유속에 크게 기여하지는 않는다.[3]
아굴라스 해류가 자체적으로 되돌아가는 지점에서 주기적으로 닫히는 반전 고리는 와류를 남대서양 환류로 방출한다. 이러한 "아굴라스 고리"는 벵겔라 해류로 들어가거나 남대서양을 가로질러 북서쪽으로 이동하여 남 적도 해류에 합류한다. 이 고리들은 각각 3-9 Sv의 수송량을 가지며 염분과 열을 주입한다.[3]
온핵 고리는 주변의 차가운 해역보다 낮은 클로로필-a 농도를 보이며, 식물성 플랑크톤의 크기도 작다.[17] 아굴라스 해류 고리는 대륙붕에서 물고기 유생과 치어를 제거하여 멸치 어획량 감소를 초래할 수 있다.
2. 3. 1. 고기후(Paleoclimate)
플라이스토세 이후, 남대서양 수온약층의 부력과 대서양 자오선 열역전 순환의 강도는 따뜻하고 염도가 높은 아굴라스 고리 방출에 의해 조절되어 왔다. 아굴라스 누출은 10년 주기로 대서양 수온약층에 영향을 미치며, 수세기에 걸쳐 대서양 수온약층의 부력, 따라서 북대서양 심층수(NADW)의 형성률을 변화시킬 수 있다.[9]해양 퇴적물의 기원은 심해 코어에서 육성 기원 퇴적물(terrigenous sediment)의 스트론튬 동위원소 비율을 분석하여 결정할 수 있다. 아굴라스 해류와 회류 아래 퇴적물은 주변 퇴적물보다 현저히 높은 비율을 보인다. Franzese 외 2009년은 최후 빙기(LGM, 2만년 전) 동안 퇴적된 남대서양 코어를 분석하여 아굴라스 누출이 현저히 감소했음을 결론지었다.[10] 해류의 궤적은 LGM 동안 동일했으며, 감소된 누출은 더 약한 해류로 설명되어야 한다.[11] 또한, 더 강력한 아굴라스 해류는 더 동쪽으로의 후퇴와 아굴라스 누출 증가를 초래할 것으로 예측할 수 있다. 하지만, 아굴라스 누출의 온도 및 염도 변화가 적어도 부분적으로 해류 자체의 구성 변동의 결과이며 누출 강도의 불량한 지표가 될 수 있다고 언급했다.[12]
3. 괴물 파도(Rogue waves)
남아프리카 공화국 동남부 해안은 중동과 유럽 및 미국을 잇는 주요 해상 운송로에 위치해 있다. 이 지역의 괴물 파도는 때때로 30m 이상의 높이에 달할 수 있어 대형 선박조차 심각한 피해를 입을 수 있다. 1981년에서 1991년 사이에 약 30척의 대형 선박이 남아프리카 공화국 동해안에서 괴물 파도에 의해 심각하게 파손되거나 침몰되었다.[13]
4. 아굴라스 하층류(Agulhas Undercurrent)
아굴라스 하층류(Agulhas Undercurrent영어)는 아굴라스 해류 중심 바로 아래, 800m 깊이에 적도 방향으로 흐른다.[14] 하층류는 2000m 깊이와 40km 폭을 가지며, 1400m에서 초당 90cm에 달할 수 있는데, 이는 이 깊이에서 관찰된 해류 중 가장 빠른 속도 중 하나이다. 하지만 4.2±5.2 Sv의 수송량으로 큰 변동성을 보인다. 이 하층류는 인도양 순환 수송의 40%를 차지할 수 있다.[15]
1800m 아래에서는 별도의 하층류 층을 구별할 수 있는데, 이는 평균 2.3±3.0 Sv를 수송하는 보다 응집된 북대서양 심층수(NADW)이다.[15] NADW는 아프리카 남단을 돌아, 대부분(9 Sv)은 동쪽으로 흐르고, 소량(2 Sv)은 아굴라스 하층류를 통해 북쪽으로 흘러 나탈 계곡(남아프리카와 모잠비크 고원 사이의 분지)으로 흘러든다. NADW의 잔류물은 모잠비크 분지와 모잠비크 해협에서 관찰되었다. 하층류는 위의 아굴라스 해류보다 더 누출이 심하여, 남극 중간 해수와 홍해 해수의 혼합물인 중간 깊이에서 비교적 잘 혼합된 수괴 조성을 나타낸다.[16]
아굴라스 해류의 굽이와 나탈 펄스의 주기성은 아굴라스 하층류와 일치한다.[15] 더 많은 연구가 필요하지만, 관찰 결과에 따르면, 굽이 현상이 발생할 때 아굴라스 해류는 먼저 육지로 이동한 다음 해안 밖으로 이동하고 마지막으로 다시 육지로 이동하여 먼저 약화된 다음 10-15 Sv로 강화된다. 동시에 아굴라스 해류가 육지로 이동할 때 하층류는 먼저 해안 밖으로 밀려나 약화되고, 아굴라스 해류가 해안 밖으로 이동할 때 강화되어 위로 밀려 올라가며, 마지막으로 정상 상태로 돌아간다.[16]
5. 생물학적 특성
아굴라스 해류는 해양 수렴대 역할을 한다. 질량 연속성으로 인해 표층수가 아래로 향하게 되면서 해류 남쪽에서 차갑고 영양 염류가 풍부한 물이 용승한다. 또한, 수렴 현상은 아굴라스 해류 안팎에서 플랑크톤의 농도를 증가시키는 경향이 있다. 이 두 가지 요인으로 인해 이 지역은 주변 해역에 비해 일차 생산성이 향상되는 지역이다. 특히 아굴라스 해류 역류 해역에서 두드러지며, 엽록소-a 농도가 주변의 남인도양 및 남대서양 해역보다 훨씬 높다.[17]
5. 1. 링(Rings)의 영향
온핵 고리는 주변의 차가운 해역보다 낮은 일차 생산성을 갖는 것으로 알려져 있다. 아굴라스 해류 고리도 예외는 아니며, 낮은 클로로필-a 농도의 물을 남대서양으로 운반하는 것이 관찰되었다.[17] 아굴라스 해류 고리 내 식물성 플랑크톤의 크기는 주변 해역보다 작다(직경 약 20μm).[17]아굴라스 해류 고리는 또한 대륙붕에서 물고기 유생과 치어를 제거하는 것으로 관찰되었다. 이러한 어린 물고기의 제거는 고리가 어장을 통과할 경우 멸치 어획량이 벵겔라 시스템에서 감소하는 결과를 초래할 수 있다.
참조
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논문
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논문
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논문
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간행물
Reduced Agulhas Leakage during the Last Glacial Maximum inferred from an integrated provenance and flux study
2006-10-15
[11]
간행물
Use of strontium isotopes in detrital sediments to constrain the glacial position of the Agulhas Retroflection
2009
[12]
논문
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논문
[14]
논문
[15]
논문
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논문
[17]
논문
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웹사이트
ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説
https://kotobank.jp/[...]
コトバンク
2018-03-10
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논문
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