• 한국지구과학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.671-681
• /
• 2009

In the equilibrium theory of tides by Newton, tide on the Earth is a phenomenon driven by differential gravity contributed both by the Sun and the Moon. Due to the direct link of the generic tidal effect to the oceanic tides, college students in the earth science education department are exposed to this theory through oceanography lectures as well as astronomy lectures. Common oceanography textbooks adopt a non-inertial reference frame fixed to the Earth in which the fictitious, centrifugal force appears. This has a potential risk to provide misconceptions among students in various aspects including the followings: 1) this is how Newton originally derived the equilibrium theory of tides, and 2) the tide is a phenomenon appearing only in rotating systems. We show that in astronomy, a much simpler description, which employs the inertial frame, is generally used to explain tides and thus causes less confusion. We argue that the description used in astronomy is preferable both in the viewpoints of simplicity and ease of interpretation. Moreover, on a historical basis, an inertial frame was adopted by Newton in Principia to explain tides. Thus, the description used in astronomy is consistent with Newton's original approach. We also present various astrophysical tides which do not comply with the concept of centrifugal force in general. We therefore argue that the description used in oceanography should be compensated by that in astronomy, due to its complexity, historical inconsistency and limited applicability.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제9권3호
• /
• pp.83-92
• /
• 2004

한반도 서해남부 임자도 해빈에서 퇴적작용의 계절적 변화를 규명하기 위하여 2년 동안 지형 단면과 표층퇴적물, 집적률에 대한 모니터 링을 실시하였다. 해빈 단면은 경사가 급한 해빈면과 비교적 경사가 완만한 중ㆍ저조해빈으로 이루어져 있다. 해빈면의 경사는 여름에 증가하고 겨울에 감소하여 일반적인 해빈의 계절순환 양상과 잘 일치된다. 또 한 중ㆍ저조해빈은 여름에는 파봉과 유흔구조가 잘 발달하는데 반해, 겨울에는 메가 연흔이 잘 발달하는 계절적 변화를 보인다. 해빈 퇴적물은 해빈의 북측에서 남측으로, 그리고 저조선에서 고조선 방향으로 세립해지는 경향을 보인다. 퇴적물의 평균 입도는 북측 해빈에서는 가을과 겨울에 조립해지는데 반해, 남측 해빈에서는 겨울과 봄에 조립해지는 경향을 보인다. 또한 집적률 조사 결과, 북측 해빈은 전체적으로 침식되고 남측 해빈은 퇴적되는 양상을 보인다. 이와 같은 현상은 해빈 퇴적물이 해안선 방향(북동-남서)으로 발달하는 연안류에 의해 해빈을 따라 남쪽으로 이동하기 때문으로 생각된다. 그러나 집적률의 계절적 변화는 매우 복잡할 뿐 아니라 뚜렷한 규칙성을 보이지 않는다. 이는 아마도 인위적 요인에 의한 연안 및 해저지형 변화와 지구온난화에 따른 해수면 상승 등 다양한 요인들에 의해 임자도 해빈의 에너지 수준이 평행상태에 도달하지 못하고 불안정한 상태에 있음을 의미하는 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제26권1호
• /
• pp.11-36
• /
• 2021

비천문조인 연주조(Sa)와 반년주조(Ssa)는 해수특성 변화와 기상 상태에 영향을 받는 비대칭 월평균 해수면의 연변화와 관련이 깊다. 국립해양조사원이 운영하는 21개 조위관측소에서 관측한 1시간 간격의 19년(1999~2017년) 간 해수면 높이 자료에 대하여 두 종류의 조석 조화분해 프로그램(Task2K와 UTide)을 사용하여 Sa와 Ssa의 조화상수를 산출하였다. 조화분해에 사용되는 자료의 시작 시기와 길이에 따른 Sa의 안정도를 조사하였으며, Sa와 Ssa의 조화상수의 분포 특성을 살펴보았다. 먼저, 인천 조위관측소의 20년(1999~2018년) 해수면 관측자료를 1일씩 이동하면서 1년(369일) 조화분해를 수행하고 그 결과를 비교하였을 때, 두 프로그램 모두 자료의 시작 시기에 따라 Sa 조화상수가 불규칙하게 크게 변동한다는 사실을 알 수 있었다. Task2K가 Sa 분조 계산식에 근일점 천문변수를 고려하지 않아서, 두 프로그램 간에 약 78°의 지각 차가 났으며, 이들 진폭 차이는 1 cm 이하였다. 우리나라 연안에서는 Sa 조화상수가 해마다 크게 다르므로, 조위 예측 정확도와 관련하여 안정적인 조화상수 산출에 필요한 적절한 자료 길이를 결정하기 위해 관측자료 길이(1년, 2년, 3년, 5년, 9년, 19년)에 따른 인천 조위관측소의 Sa 조화상수 값의 변동성을 살펴보았다. 대표성 있는 Sa 조화상수를 구하기 위해서 조화분해를 수행할 때 5~9년 동안의 관측자료를 사용하면 조화상수 예측오차가 상당히 줄어들며, 19년 자료를 사용 것이 가장 바람직하다는 결론을 얻었다. Sa 분조의 진폭은 각 해역별로 다른 해양·대기 환경 특성에 의해 서해안에서 15.0~18.6 cm, 제주도를 포함한 남해안에서 10.7~17.5 cm이었으며, 울릉도를 포함한 동해안에서 10.5~13.0 cm이었다. 울릉도 등 동해 일부 해역을 제외하고 우리나라 연안에서 Ssa 분조의 영향으로 인해 연중 최고(최저) 해수면 높이가 발생하는 시기가 늦어(빨라)져서 해수면의 계절변화가 시간적으로 비대칭적인 특성을 보였다. 끝으로, 월평균 해수면, 대기압 보정 해수면, 비부피 높이 간 관계로부터 해수면의 해해변화와 계절변화의 비대칭성에 대기압 효과와 해수밀도가 가장 큰 영향을 끼친다는 사실을 확인하였다.