조수 공명

Tidal resonance
이 기사는 해양학 현상에 관한 것이다. 천문학의 사용은 조석 잠금을 참조하십시오.
브리스톨 해협에 있는 포티스헤드 선착장의 조류. 조수 공명의 예.

해양학에서 조수는 조수가 바다의 공명 모드 중 하나를 흥분시킬 때 발생한다.[1] 그 효과는 대륙붕의 폭이 약 1/4 파장일 때 가장 두드러진다. 그리고 나서 사고 해일은 해안과 선반 가장자리 사이의 반사로 강화될 수 있고, 그 결과 해안에서 훨씬 더 높은 조수 범위를 만들어낸다.

이 효과의 유명한 예는 세계에서 가장 높은 조수가 발견된다고 알려진 펀디 만과 브리스톨 해협에서 발견된다. 덜 알려진 것은 허드슨 해협(캐나다) 입구 부근의 운가바 만의 일부인 리프 베이(Leep Bay)로, 펀디 만과 비슷한 조수를 가지고 있다.[2] 조수가 큰 다른 반향 지역으로는 파타고니아 선반과 오스트레일리아 북서부의 대륙 선반이 있다.[3]

대부분의 공명 지역은 또한 바다에서 소멸되는 조력 에너지의 총량의 많은 부분을 담당한다. 위성 고도계 데이터를 보면 M2 조수가 약 2.5 TW로, 이 중 허드슨 베이 단지에서 261 GW, 유럽 쉘프(브리스톨 채널 포함)에서 208 GW, 북서 오스트레일리아 쉘프에서 158 GW, 황해에서 149 GW, 파타고니아 쉘프에서 112 GW가 소실된다.[4]

공명 스케일

바다에서 긴 파도의 속도는 에 의해 좋은 근사치에 주어지며 여기서 g는 중력의 가속도, h는 바다의 깊이다.[5][6][7] 깊이가 100m인 일반적인 대륙붕의 경우 속도는 약 30m/s이다. 그래서 조석기가 12시간이라면 1/4 파장 선반의 폭은 약 300km가 될 것이다.

선반이 좁으면 공명이 남아 있지만 조수의 빈도와 맞지 않아 조수 진폭에 미치는 영향이 적다. 그러나 그 효과는 대륙붕 뒤에 놓여 있는 해안을 따라 흐르는 조수가 심해에 있는 연안 섬들보다 더 높은 이유를 부분적으로 설명하기에 충분하다(추가적인 부분적인 설명 중 하나는 그린의 법칙이다). 공명은 또한 강한 조류를 발생시키며, 그것은 조류가 그러한 지역에서 많은 양의 조수에너지를 소멸시키는 원인이 되는 조류에 의한 난류다.

일반적으로 수심이 4000m인 심해에서는 긴 파도의 속도가 약 200m/s로 증가한다. 선반과 비교했을 때 속도의 차이는 대륙붕 가장자리의 반사를 담당한다. 공명으로부터 멀리 떨어져서 이것은 선반위로 이동하는 조력 에너지를 줄일 수 있다. 그러나 공명 주파수에 가까운 위상 관계는 선반에 있는 파도와 심해에서의 파동 사이의 위상 관계는 선반에 에너지를 끌어들이는 효과를 가져올 수 있다.

심해에서 긴 파도의 속도가 빨라진 것은 그곳의 조석 파장이 순서가 1만 km라는 것을 의미한다. 해양 유역은 크기가 비슷하기 때문에 공진될 가능성도 있다.[8][9] 실제로 심해 공명은 관찰하기 어렵다. 아마도 심해 공명은 공진 선반에 비해 조력 에너지를 너무 빨리 잃기 때문일 것이다.

참고 항목

참조

  1. ^ Platzman, G.W. (1991), "Tidal Evidence for Ocean Normal Modes", in Parker, B.P. (ed.), Tidal Hydrodynamics, New York: John Wiley & Sons, p. 883
  2. ^ O'Reilly, C.T.; Solvason, R.; Solomon, C. (2005). J. Ryan (ed.). "Where are the World's Largest Tides". BIO Annual Report: 2004 in Review. Biotechnol. Ind. Org., Washington, D. C.: 44–46.
  3. ^ Webb, D.J. (1976). "A Model of Continental-shelf Resonances". Deep-Sea Research. 23 (1): 1–15. Bibcode:1976DSROA..23....1W. doi:10.1016/0011-7471(76)90804-4.
  4. ^ Egbert, G.D.; Ray, R. (2001). "Estimates of M2 tidal dissipation from TOPEX/Poseidon altimeter data". Journal of Geophysical Research. 106 (C10): 22475–22502. Bibcode:2001JGR...10622475E. doi:10.1029/2000JC000699.
  5. ^ Segar, D.A. (2007). Introduction to Ocean Science. New York: W.W. Norton. pp. 581+.
  6. ^ Knauss, J.A. (1997). Introduction to Physical Oceanography. Long Grove, USA: Waveland Press. p. 309.
  7. ^ Defant, A. (1961). Introduction to Physical Oceanography. II. Oxford: Pergamon Press. p. 598.
  8. ^ Platzman, G.W.; Curtis, G.A.; Hansen, K.S.; Slater, R.D. (1981). "Normal Modes of the World ocean. Part II: Description of Modes in the Period Range 8 to 80 Hours". Journal of Physical Oceanography. 11 (5): 579–603. Bibcode:1981JPO....11..579P. doi:10.1175/1520-0485(1981)011<0579:NMOTWO>2.0.CO;2.
  9. ^ Webb, D.J. (1973). "Tidal Resonance in the Coral Sea". Nature. 243 (5409): 511. Bibcode:1973Natur.243..511W. doi:10.1038/243511a0.