1 지구상의 물 분포 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까요? 3 염분비 일정의 법칙 4 염분의 정의 및 발전과정 5 표층해수의 염분 분포.

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1 1 지구상의 물 분포 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까요? 3 염분비 일정의 법칙 4 염분의 정의 및 발전과정 5 표층해수의 염분 분포

2 1 지구상의 물 분포 2 바다 1350 (97.3%) 부피단위: 10 6 ㎦ 빙하 29 (2.1%) 지하수 8 (0.6%) 기타: 호수나 강(0.1%), 토양수(0.1%), 대기(0.013%), 생물체(0.001%) 대기를 가진 물의 행성인 지구를 표현 창백한 푸른점 (Pale Blue Dot) 지표수의 저장소

3 1 지구상의 물 분포 3 - 표층수와 심층수의 순환 - 지구기후의 중요한 조절기능 물이 가장 많이 분포한 바닷물의 순환 물의 순환과정 해양심층수의 대규모 순환벨트 해양심층수의 개념도 표층수

4 1 지구상의 물 분포 4 끊임없이 저장고들 사이에서 순환을 반복 바닷물의 주요역할 해양 호수 육지 지표 대기 바다 단위: 1,000㎦/year 연간 증발량 10% 90%

5 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까요 ? 5 - 양적 차이가 크지만 구성성분 분포는 유사 - 빗물의 염: 바닷물이 증발 시에 딸려 올라간 것임 더알아보기 자연의 요술맷돌 바닷물과 빗물 보일은 암석의 여러 구성 물질이 담수에 녹아 바다로 흘러 들어감을 발견 · 강물이 자연의 요술맷돌의 역할 · 지구기후의 중요한 조절기능 (사진출처: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/Robert_Boyle_0001.jpg) 더알아보기

6 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까 ? 6 지표를 이루는 물질들의 끊임없는 순환 지구화학적 순환 가벼운 원소 우주로 탈출 화산활동 암석권 퇴적물 융기 변성 작용 섭입 맨틀 방사성 가열 작용 마그마 형성 풍화작용 대기내 재순환 바다 퇴적물

7 40°E80°E120°E180°140°W40°W0°20°E 60°S 20°S 0° 20°N 60°N 적도 태평양 남극해 인도양 대서양 3 염분비 일정의 법칙 7 챌린저 (Challenger) 탐사 (1872.12 – 1876.5) 1872년 12월 출항 1873 1874 1875 1876년 5월 귀항 - 근대 해양학의 시작 - 362지점에서 관측 실시 - 해양물리학, 생물학 조사 - 챌린저보고서 (총 50권)

8 기타 성분들(염분) 34.4g 3 염분비 일정의 법칙 8 - 전 대양 77개 해역을 조사 → 해수 시료 채취 · 분석 - 표층 해수에 대한 분석 → 전 대양의 전 수심의 주성분 이온 분석 (챌린저 호 자료) - 주성분의 농도: 지역이나 깊이에 따라 다소 변화, 성분 사이의 상대 비는 일정 염분비 일정의 법칙 물 965.6g 바닷물 1kg 염소(Cl - ) 18.98g 나트륨(Na + ) 10.556g 황산(SO 4 2- ) 2.649g 마그네슘(Mg 2+ ) 1.272g 탄산(HCO 3 - ) 0.14g 칼슘(Ca 2+ ) 0.4g 칼륨(K + ) 0.38g

9 4 염분의 정의 및 발전과정 9 염분 (Salinity) 바닷물에 물질이 녹아 짜게 되어 있는 정도 바닷물을 졸여갈 때 만들어지는 염들의 석출순서와 양 19% 9.5% 4% CaCO 3 탄산칼슘 CaSO 4 (황산칼슘) NaCl (소금) K (칼륨), Mg (마그네슘), 염들 증발 (evaporation) 100% (염분 35 ‰ 인 바닷물)

10 4 염분의 정의 및 발전과정 10 탄산염 등 휘발성 물질의 영향으로 실험결과가 매우 불규칙 실험조건이 조금씩만 바뀌어도 염들의 상대적 조성비가 변함 바닷물의 모든 브롬 및 요오드 성분 은 같은 당량의 염소 로 바뀌어지고, 모든 탄산염 들은 같은 당량의 산화물 로 치환된 후의 바닷물 1kg 에 포함된 용존 무기염 들의 총 그램수 - ICES (1899) 염분 (사진출처: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/Robert_Boyle_0001.jpg http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=kidyundng&logNo=100099599949&viewDate=&currentPage=1&listtype=0) 바닷물을 졸이고 남는 찌꺼기 염의 무게 측정 바닷물을 천천히 졸이면서 단계적으로 결정을 추출 당량: 화학반응에서 물질의 양적 관계를 근거로 각 원소 또는 화합물마다 할당된 일정량

11 4 염분의 정의 및 발전과정 11 염분(‰) = 1.80655 х염소분(‰) 전기전도도 1.0인 바닷물 KCI 32.4356g 15℃ 염분 35 ‰ 의 표준해수 새로운 염분의 정의 염소분–염분 관계식 6개의 주 성분 중 하나만을 측정 후 상대적 조성비를 이용 전도도-염분 관계식 바닷물에 녹아있는 염분의 양에 따라 달라짐

12 5 표층 해수의 염분 분포 12 최저표준해수최고 최대 ±10% 폭으로 변화 표층 해수의 염분 분포도 북태평양연안지중해

13 5 표층 해수의 염분 분포 13 고위도, 저위도중위도 중위도 > 고위도, 저위도 위도별 염분 농도차이

14 5 표층 해수의 염분 분포 14 태평양대서양 대서양 > 태평양 심해수의 운동인 열염분순환 (해양 컨베이어벨트) 이 대서양에서 시작되기 때문 대서양 > 태평양 심해수의 운동인 열염분순환 (해양 컨베이어벨트) 이 대서양에서 시작되기 때문 35.5 37.3 36.3 37.3 33 35 36 대양별 염분 비교

15 5 표층 해수의 염분 분포 15 - 바닷물에서 물만 증발하면서 졸여지는 것 - 찬 바닷물이 얼면서 물만 얼 때 - 증발과 강수의 차이 · 증발 : 저위도, 중위도에서 높음 · 강수 : 저위도, 고위도에서 높음 - 순유출입 중위도: 증발>강수 → 염분이 높아짐 - 해역에서의 증발과 강수의 상대적 중요성을 반영 염분 증발과 강수의 차이 (cm) 증발과 강수의 차이 염분 자연적으로 표층 염분이 높아지는 방법 중위도 지방이 높은 염분을 가지면서도 주성분 원소들의 비는 일정한 값을 유지하는 이유

16 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까 ? 16 CaCO 3 ＋CO 2 ＋H 2 O → Ca 2＋ ＋2HCO 3 - 2NaAlSi 3 O 8 ＋2CO 2 ＋3H 2 O → Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ＋2Na ＋ ＋2HCO 3 - ＋4SiO 2 풍화작용의 결과물 : 나트륨(Na ＋ ), 칼슘(Ca 2＋ ), 규산(SiO 2 ), 탄산염(HCO 3 - ) 풍화작용의 주 생성물: 빗물보다 강물에서 현저하게 많이 나타남 마그네슘(Mg 2＋ ), 황산(SO 4 2- ) 등: 탄산염과 황산염이 풍화되면서 만들어진 주요 성분 돌아가기 화학적 풍화 ① 탄산염의 화학적 풍화작용 ② albite(NaAlSi 3 O 8 )의 화학적 풍화작용 공기중의 CO2: 빗물에 녹아 생기는 탄산이 광물들을 녹이는 중요한 역할

17 2 염류의 근원 : 바닷물은 왜 짤까 ? 빗물 (TDS = 7.1 mg/l) 1 2 3 4 농도 (mg/l) Na + K+K+ Mg 2+ Ca 2+ Cl - HCO 3 - SO 4 2- SiO 2 바닷물 (TDS = 34,400 mg/l) 5000 10000 15000 농도 (mg/l) Na + K+K+ Mg 2+ Ca 2+ Cl - HCO 3 - SO 4 2- SiO 2 강물 (TDS = 118.2 mg/l) Na + K+K+ Mg 2+ Ca 2+ Cl - HCO 3 - SO 4 2- SiO 2 10 20 30 40 농도 (mg/l) 50 60 돌아가기 주요 구성성분 분포 TDS (Total Dissolved Salt)