조석(Tide)

1. 조석(tide)

이 해수면이 규칙적으로 오르내리는 일을 되풀이 하는 현상을 조석(潮汐, tide)이라 한다. 해수면의 상하운동인 조석현상은 바닷물의 수평적 흐름을 가져오며, 밀물에 의해 해수면이 상승하고 썰물에 의해 해수면이 하강 하게 된다. 이러한 조석현상을 일으키는 힘을 기조력이라고 한다. 조석을 지속적으로 관찰하면 만조와 간조 때 해수면의 높이 차이가 항상 같지 않을 뿐만 아니라 일정한 시간 간격을 주기로 커졌다 작아지는 현상이 반복되는 것을 관찰할 수 있다.

1) 조석현상

조석현상은 태양, 지구, 달 등의 상대 위치에 따른 기조력에 의해 발생되는 바다 표면이 주기적으로 상승, 하강하는 움직임을 말한다. 조석은 만조와 간조가 약 24시간 50분마다 두 번씩 일어나는 반일주조, 만조와 간조가 한 번씩 일어나는 일주조 형태로 발생합니다. 조차는 약 15일을 주기로 커졌다 작아지는 현상을 반복하는데, 달의 위상이 망(보름)과 삭(그믐)일때 조차가 가장 크고, 상현이나 하현일 때 조차가 가장 작은 것을 알 수 있습니다.

2) 조석주기

반일주조는 바닷가에서 만조와 간조는 하루에 약 2회 나타나지만, 조석 주기는 정확히 12시간이 아니라 약 12시간 25분입니다. 이처럼 조석주기가 12시간보다 조금 긴 것은 지구가 자전하는 동안 달도 역시 같은 방향으로 지구 둘레를 공전하기 때문이다. 지구가 24시간에 1회 자전하는 동안 달은 지구 주위를 약 13° 공전하므로, 달이 처음과 같은 위치에 오려면 지구가 13° 더 자전을 해야 하는 것이다. ​지구는 1시간에 약 15°씩 자전하므로, 13°를 더 자전하려면 약 50분이 걸리고, 따라서 조석은 하루에 2회씩 발생하므로 조석 주기는 약 12시간 25분입니다.

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2. 기조력

지구와 달은 공통 질량중심의 둘레를 1항성월(약 27.3일)의 주기로 공전한다. 따라서 지구의 중심은 공통 질량중심을 원운동하게 되는데, 이러한 원운동은 지구의 원심력에 의한 것이다. 달의 인력은 거리의 3제곱에 반비례하므로 지구의 가장 가까운 지점에서는 크게, 먼 지점에서는 작게 작용한다.

 

달을 향하고 있는 바닷물이 달이 끌어당기는 힘에 의해 부풀어 오를 때 반대편 지구의 바닷물은 원심력에 의하여 부풀어 오르게 된다. 따라서 지구가 하루에 한 번 자전하는 동안 한 번은 인력에 의해서, 또 한 번은 원심력에 의해서 두 번의 밀물이 발생하게 됩니다.

1) 대조(사리)

​달은 음력 한 달을 주기로 지구 주위를 공전하면서 보름과 그믐에 태양, 지구, 달이 일직선 위에 있게 되는데 이때는 태양의 인력이 합쳐지면서 기조력은 최대가 되어 밀물과 썰물의 차이가 가장 크게 되며 ‘사리’ 또는 ‘대조’라고 합니다.

삭(朔, 그믐)일 경우(좌), 망(望, 보름)일 경우(우)

2) 소조(조금)

​달은 태양, 지구, 달이 직각으로 배열되는 상현과 하현에는 인력이 상쇄되어 기조력은 최소가 되어 밀물과 썰물의 차이가 작아지는데 이때를 ‘조금’ 또는 ‘소조’라고 한다.

상현(上弦, 반달)일 경우(좌), 하현(下弦, 반달)일 경우(우)