열전계
Thermocline
열전선(호수의 열층 또는 금속층이라고도 함)은 온도가 위 또는 아래 층보다 깊이에 따라 더 급격하게 변화하는 큰 유체 본체(예를 들어 바다 또는 호수에서와 같은 물 또는 공기)에서 얇지만 구별되는 층입니다.바다에서 열전선은 위쪽 혼합층과 아래쪽의 잔잔한 깊은 물을 나눈다.
열전선은 주로 계절, 위도 및 바람에 의한 난류 혼합에 따라 발생하는 수역의 반영구적 특성이 될 수 있으며, 낮/야간 지표수의 복사 가열/냉각과 같은 현상에 대응하여 일시적으로 형성될 수 있다.열전선의 깊이와 두께에 영향을 미치는 요인에는 계절별 날씨 변화, 위도 및 조류와 같은 지역 환경 조건이 포함됩니다.
바다
지구에 닿는 태양빛의 열에너지는 대부분 해수면의 처음 몇 센티미터에 흡수되는데, 이 열 에너지는 방사선에 의해 우주로 날아가면서 낮에는 가열되고 밤에는 냉각된다.파도는 표면층 근처의 물을 혼합하고 열을 더 깊은 물에 분산시켜 파도의 강도와 해류에 의한 표면 난류의 존재에 따라 온도가 100m(330ft) 상단에서 비교적 균일할 수 있도록 한다.이 혼합층 아래에서 온도는 주간/야간 주기에 걸쳐 비교적 안정적인 상태를 유지합니다.깊은 바다의 온도는 깊이에 따라 점차 낮아진다.식염수는 -2.3°C(27.9°F)에 도달할 때까지 얼지 않기 때문에(깊이와 압력이 증가할수록 차가워짐) 표면 아래의 온도는 일반적으로 [1]0도에서 멀지 않다.
열전선의 깊이는 다양합니다.열대지방에서는 반영구적이며 온대지방에서는 변동성이 있으며, 극지방에서는 물기둥이 표면에서 [2]바닥까지 차가운 얕은 곳에서 존재하지 않는다.해빙층이 단열재 역할을 한다.HMS 챌린저호의 [3]해양학 탐사 기간 동안 처음으로 정확한 지구 측정이 이루어졌다.
외양에서 열전선은 음속의 구배를 특징으로 하며, 능동 음파탐지기 및 기타 음향신호를 반사할 수 있기 때문에 잠수함전에서 열전선이 중요하다.이것은 갑작스런 밀도 변화에 의해 생성된 물의 음향 임피던스의 불연속성에서 기인한다.
스쿠버 다이빙에서, 물이 갑자기 섭씨 몇 도 정도 떨어지는 열전선은 때때로 두 개의 수역 사이에서 관찰될 수 있습니다. 예를 들어, 차가운 용승수가 따뜻한 물의 표면층으로 흘러드는 것입니다.그것은 물이 시야를 가리기 위해 욕실 창문에 자주 사용되는 주름 유리의 외관을 제공하며, 냉수 또는 온수 기둥의 굴절률 변화에 의해 발생합니다.공항이나 사막 도로의 활주로에서 뜨거운 공기가 올라올 때 이러한 슐리렌이 관찰될 수 있으며 신기루의 원인이 된다.
기타 수역
열전선은 호수에서도 관찰할 수 있다.추운 기후에서는, 이것은 층화라고 불리는 현상으로 이어진다.여름 동안, 밀도가 낮은 따뜻한 물은 더 차갑고, 더 밀도가 높고, 더 깊은 물 위에 열전선으로 분리됩니다.따뜻한 층은 에피림니온이라고 불리고 차가운 층은 하이폴림니온이라고 불립니다.따뜻한 물은 낮에 태양에 노출되기 때문에, 안정적인 시스템이 존재하며 따뜻한 물과 차가운 물이 섞이는 일은 거의 일어나지 않습니다. 특히 조용한 날씨에는요.
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| 수생층 |
|---|
| 계층화 |
| 「 」를 참조해 주세요. |
이러한 안정성의 결과 중 하나는 여름이 지나면서 열전선 아래의 물이 표면으로 순환하지 않고 물 속의 유기체가 사용 가능한 산소를 고갈시키기 때문에 열전선 아래의 산소가 점점 적어지는 것입니다.겨울이 다가오면서, 야간 냉각이 열 전달을 지배함에 따라 지표수의 온도는 떨어질 것이다.냉각표면수의 밀도가 심층수 밀도보다 높아져 고밀도표면수가 중력의 영향을 받아 아래로 이동함에 따라 뒤집히기 시작하는 지점에 도달한다.이 과정은 바람이나 물을 흔드는 다른 과정(예: 조류)의 도움을 받습니다.이 효과는 북극과 남극의 바다에서도 일어나 산소는 낮지만 원래 지표수보다 영양분이 더 많은 물을 지표로 가져온다.이러한 표면 영양소의 풍부함은 식물성 플랑크톤의 꽃을 만들어내서 이 지역들을 생산적으로 만들 수 있습니다.
온도가 계속 떨어짐에 따라 지표면의 물은 얼 정도로 차가워지고 호수/해양은 얼음으로 뒤덮이기 시작합니다.새로운 열전선은 가장 밀도가 높은 물(4°C(39°F)이 바닥으로 가라앉고 밀도가 낮은 물(얼음점에 가까워지는 물)이 위로 올라가는 곳에서 개발됩니다.일단 이 새로운 층이 형성되면, 얼음이 녹고 표면 수온이 4°C까지 상승한 후에 발생하는 '스프링 회전'에 충분할 정도로 물이 따뜻해질 때까지 지속됩니다.이 이행 중에는 서멀바가 발생할 수 있습니다.
열전 라인에서 파동이 발생하여 한 위치에서 측정된 열전 라인의 깊이가 진동할 수 있습니다(일반적으로 세이시의 한 형태로).또는 상승된 바닥의 흐름에 의해 파동이 유도되어 시간에 따라 변화하지 않지만 흐름 내부 또는 흐름 반대 방향으로 이동함에 따라 깊이가 변화하는 열전파(thermocline wave)를 생성할 수 있다.
대기.
저층 대기는 또한 일반적으로 두 개의 뚜렷한 지역(대류권과 성층권) 사이의 경계를 포함하지만, 그 경계(대류권계면)는 상당히 다른 행동을 보인다.그러나 지구 표면의 야간 냉각이 지면에 인접한 차갑고 밀도가 높으며 종종 조용한 공기를 생성하기 때문에 대기 열전선 또는 역전이 발생할 수 있다.가장 차가운 공기는 지면에 인접해 있으며, 높이와 함께 공기 온도가 상승합니다.이 야간 경계층(두께가 100m에 불과할 수 있음)의 정상 단열 온도 프로파일(즉, 고도에 따라 온도가 감소함)이 다시 관찰된다.열전라인 또는 반전 레이어는 높이 증가에 따라 온도 프로파일이 양에서 음으로 바뀌는 곳에서 발생합니다.야간 반전 안정성은 보통 해가 뜬 직후 태양의 에너지가 땅을 따뜻하게 하고, 반대로 반전 층의 공기를 따뜻하게 하면서 파괴된다.그러면 따뜻하고 밀도가 낮은 공기가 상승하여 야간 반전을 특징짓는 안정성이 파괴됩니다.
이 현상은 1960년대에 소음 공해 연구 분야에 처음 적용되어 도시 고속도로와 소음 장벽 설계에 [4]기여하였다.
「 」를 참조해 주세요.
- Bathythermograph – 수온 및 압력 감지 장치
- 열염 순환 – 대규모 해양 순환의 일부
- 인공 상승 – 바람에 의해 앞바다의 지표수 위로 이동하는 깊은 물로 대체
- 부력 – 유체에 담근 물체의 무게에 반하는 위쪽으로의 힘
- SOFAR 채널(심층 사운드 채널이라고도 함)– 음속이 최소인 바다의 수평층
- 호수 층화 – 호수의 물을 다른 층으로 분리
- 방음벽 – 큰 소리가 새어나가지 않도록 하는 인프라스트럭처의 외부 구조
- 남방 진동
- 얇은 층(해양학)
레퍼런스
- ^ "Temperature of Ocean Water". UCAR. Archived from the original on 2010-03-27. Retrieved 2019-12-27.
- ^ "What is a thermocline?". oceanservice.noaa.gov. Retrieved 2021-10-09.
- ^ Aitken, Frédéric; Foulc, Jean-Numa (2019). From deep sea to laboratory. 2 : Discovering H.M.S. Challenger's physical measurements relating to ocean circulation. London, UK. ISBN 9781786303752.
- ^ Hogan, C. Michael (September 1973). "Analysis of highway noise". Water, Air, & Soil Pollution. 2 (3): 387–392. Bibcode:1973WASP....2..387H. doi:10.1007/BF00159677. S2CID 109914430.
