바람에 의한 퇴적물의 이동(도약 이동)에 관하여

-기후

지구 전체적인 기류의 형태는 지표의 비균질한 가열작용, 코리올리 효과, 육지와 바다의 분포, 육지의 지형에 의해서 결정되며 궁극적으로 지구 기후의 변화와 형태를 조절한다. 기후는 수년 동안 한 장소의 날씨의 변화 정도를 고려한 평균 날씨이다. 만일 지구에 이동하는 대기에 영향을 주는 산맥과 해양이 없다면 주된 기후대는 적도에 평행하게 놓일 것이다. 그러나 기후대의 형태는 해양, 대륙, 높은 산맥, 고원의 분포에 의해 변형된다. 결과적으로 평균 온도, 강수량, 구름의 양, 바람의 정도는 장소마다 다르고 지역적으로 뚜렷한 기후 분포가 있게 된다.

 

-바람에 의한 퇴적물의 이동

바람이 적어도 시속 120km의 속력이나 때대로 시속 500km 이상에 도달하게 될 때, 허리케인이나 태풍에 의해 나타나는 엄청난 파괴의 사진들을 우리는 보아왔다. 그런 바람의 힘은 너무 강해서 나무는 뿌리가 뽑히고, 집은 부서지며, 큰 물체가 상당한 거리까지 던져지게 된다. 다행히도 허리케인은 예외적이나 그들은 지질학적 힘으로서의 바람의 잠재력을 보게 한다(지구의 윙윙거림 측정참조).

해면에서 공기의 밀도(1.2kg/m3)는 물의 밀도(1000kg/m3)보다 훨씬 작기 때문에 공기는 물이 같은 속도에서 이동시킬 수 있을 만큼 큰 입자를 이동시킬 수 없다. 아주 큰 폭풍 시 풍속이 지역적으로 시속 300km 이상 달하게 될 때 직경이 수 cm에 달하는 조립질 입자가 1m이상의 높이까지 들어 올려질 수 있다. 아주 예외적인 폭풍 시 자갈이 떠서 이동되어 건물, ㅇ나무, 전신주의 틈에서 발견되었다. 그러나 대부분의 지역에서 바람의 속도는 강한 바람으로 기록되는 속도인 시속 50km를 초과하지 않는다. 강한 바람이 불 때 기류속에 부유될 수 있는 가장 큰 퇴적물 입자는 모래 입자이다. 큰 입자들은 너무 빨리 가라앉아서 떠 있을 수 없다. 낮은 풍속에서 모래는 지표 가까운 곳을 따라 이동하며 단지 세립의 먼지만이 부유되어 이동한다.

 

-바람에 날린 모래

모래층을 가로질러서 바람이 불어 바람의 속력이 초속 약 4.5m(시속 16km)에 이르면 입자들이 이동하기 시작한다. 모래가 모래 전진 방향으로 굴러가는 것을 포면 포행(그림 13.2)이라 부른다. 바람의 속도가 증가하면 지표면 부근의 난류는 이동하는 모래 입자를 지표면 부근에서 공중으로 들어올리고, 공중에서 모래입자들은 호상 경로를 다라 이동하며, 내리바람 방향으로 조금 떨어진 곳에 떨어진다. 이런 현상은 모래 입자가 바닥 가까이 붙어 이동하여 원호의 경로를 따르는(제10장 참조) 하천에서 보는 같은(도약이동) 작용이다.

그림 13.2 먼지의 부유 보통 정도의 바람 세기일 때 직경이 500μm(0.5mm)보다 큰 모래입자들은 표면 포행에 의해 움직이며, 작은 입자들(70-500μm)은 지표면을 가로질러 도약 이동한다. 더 작은 입자들은(20-70μm)은 난류의 소용돌이 속에 떠서 그들이 땅에 서서히 떨어짐에 따라 그들은 내리바람 쪽으로 운반되는 빠른 공기와 만나게 된다. 가장 작은 먼지(20μm이하)는 더 높은 곳에 도달하고 바람이 불고 있는 한 부유되어 이동한다.

 

-도약 이동

사구지역에서 적어도 모래의 3/4는 도약 이동으로 운반된다. 중동의 사막에서 모래 이동률의 측정은 풍속의 증가에 따라 모래 이동이 급격히 증가함을 나타낸다. 예를 들면, 시속 58km로 부는 강한 바람은 하루에 시속 28km의 풍속으로 3주 동안 이동시킬 모래의 양 만큼 이동시킨다.

만약 바람이 강하면, 지표면 위로 입자를 구르게 할 수 있고, 그 입자는 다른 입자와 충돌하여 충돌된 입자를 공기 중에 뜨게 한다. 이 충돌된 입자가 지표면에 떨어지면 다른 입자를 다시 충격시킬 것이고, 그들 중의 약간은 기류 속으로 던져 올려진다. 아주 짧은 시간 내에 지표면에 가까운 공기는 바람을 따라 움직이며 테이블을 가로질러 튀는 탁구공의 호상의 경로와 비슷하게 호상의 경로로 움직이는 아주 많은 수의 도약 이동 입자를 포함할 수 있다(그림13.3). 그러나 강한 바람에서 조차 도약 이동하는 모래 입자는 약 1m 정도의 높이까지 모래가 튀어 깨끗하게 깎여진 전신주와 울타리 말뚝에서 볼 수 있듯이 거의 지면으로부터 높이 오르지는 않는다.

그림 13.3 도약이동 강한 바람은 도약 이동으로 모래입자를 이동하게 한다. 그들이 다른 입자들과 충돌하는 지표면으로 중력이 이들 입자들을 끌어내리게 됨에 따라 충돌된 입자들은 공기 중으로 튀고 바람에 의해 운반되며 이런 작용을 반복하게 된다.

 

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