파랑과 쓰나미

파랑과 쓰나미의 차이

파랑은 바람이 만드는 물결이고, 쓰나미는 해저 지진 등으로 생기는 긴 파동이다.

두 파동 모두 중력으로 전달되는 중력파지만 발생 원인과 규모가 다르다.

이 영상에서는 두 파의 파장과 전파 원리를 차례로 비교한다.

천해파와 파속

쓰나미는 파장이 수심보다 수백 배 이상 긴 천해파로 거동한다.

천해파의 파속은 수심만으로 정해지며 c=√(gh)로 구한다. g는 중력가속도다.

수심이 깊을수록 파속이 빠르다. 쓰나미 파장은 100~300 km 수준이다.

이 식이 쓰나미 계산의 출발점이다.

심해 쓰나미 계산

심해 쓰나미를 계산해 보자. 수심 4,000 m, 파장 200 km를 준다.

파속은 c=√(gh)로 약 198 m/s이고, 시속으로 약 713 km/h다.

주기는 T=L/c로 구하며 약 1,010초, 즉 약 17분이다.

수 분에서 수십 분 범위라 상식 범위 안의 값이다. 심해에서 쓰나미는 매우 빠르다.

천수변형

천해로 갈수록 파속과 파장이 줄고 파고가 커진다.

이를 천수변형이라 한다. 수심이 얕아져도 파의 주기는 변하지 않는다.

해저 지형에 따라 파가 굴절하면 에너지가 해안의 특정 지점으로 모인다.

만, 산호초, 해변 경사가 쓰나미의 높이와 도달 시간을 바꾸는 이유다.

직접 풀어 보자.

풍파·너울·쓰나미 비교

풍파, 너울, 쓰나미를 같은 기준으로 비교해 보자.

발생 원인과 파장, 주기가 서로 다르다. 쓰나미 파장은 100~300 km다.

쓰나미는 주기가 길고 에너지 손실이 작아 원거리까지 전파된다.

쇄파도 다르다. 쓰나미는 파가 말리기보다 해수면 전체가 올라온다.

채점 포인트

시험에서는 세 가지를 빠짐없이 쓰는지 본다.

첫째, 풍파와 쓰나미의 파장 차이를 수치로 구분하는가.

둘째, 천해에서 파속과 파고가 어떻게 변하는지 설명하는가.

셋째, 제1파가 최대 파고가 아닐 수 있음을 빠뜨리지 않는가.