보통 바닷물은 약 -2℃ 에서 얼게 되지만 결빙온도는 포함된 염분의 양에 따라 달라집니다. 겨울철 북극해의 표면해수는 3.0-3.4% 정도 염분을 함유하고 있고 여름철에는 강물이 유입되거나 얼음이 녹아서 바닷물은 상대적으로 따뜻하고 염분이 적은 편입니다. 표면의 바닷물이 충분히 차가워지고 기온도 -2℃ 이하로 유지되면 얼음의 작은 결정이 형성되기 시작하며 표면에 뜨게 됩니다. 초기에는 결정들이 서로 느슨하게 결합되어 수면에 부드럽고 푸석한 얇은 얼음층이 만들어집니다. 이 얼음은 표면이 은빛 기름처럼 번쩍이는 모습을 띄게 되어 grease ice 라 부릅니다. 이렇게 만들어진 얼음은 파도에 의해서 부서지고, 서로 부딪쳐서 두께 30 cm 정도의 불규칙한 둥근 형태의 빙판을 형성합니다. 이 빙판을 pancake ice 라 부르는데 다음 단계는 pancake ice 가 서로 연결되어 아주 안정되고 단단한 young ice 를 형성합니다. 이 얼음은 약간 푸른 빛을 띄고 있습니다. 일단 수면상에 단단한 얼음층이 형성되면 지금까지와는 달리 개별적인 얼음조각끼리의 결속은 더 이상 생기지 않는 대신 빙판의 두께 방향으로 지속적으로 성장하게 됩니다. 기온에 따라 다르겠지만 빙판두께의 증가는 하루에 보통 1 cm 정도로 얼음결정은 빙판의 아래쪽으로 길게 성장하게 됩니다. 이렇게 기둥형의 얼음결정이 성장하면서 얼음과 해수의 접촉면에서는 염분이 석출되어 얼음결정 사이에 갇히게 됩니다. 해빙(海氷) 속에 포함되는 염분의 양은 기둥형 얼음결정 사이에 가두어진 염분의 양에 의해 결정됩니다.
|
|
|
북극해의 대부분을 덮고 있는 얼음은 여름이 되어도 녹지 않는 극빙 (polar pack ice) 입니다. 매년 가을이 되면 극빙의 주변부터 바닷물이 얼기 시작하여 다음해 5-6월 까지는 북극해 전체가 얼음에 덮이게 됩니다. 겨울철에는 두께가 5-6 m 이상이고 여름철에는 평균두께가 2-3 m 정도됩니다.북극해 극빙은 연령이 10-12년에 이르는 것으로 생각됩니다. 지구의 자전과 해류의 이동으로 인하여 북극해의 만년극빙은 대략 북위 80도, 서경 150도 지점을 중심으로 서서히 시계방향으로 자전하는데 이것을 보퍼트환류(Beaufort Gyre)라 합니다. 이러한 움직임은 일체로 일어나는 것은 아니고 중심부 근처는 대략 3년을 한 주기로 회전하는 반면 외곽에서는 약 10년을 주기로 회전한다고 알려져 있습니다. 외곽에서 측정된 얼음의 이동속도는 대략 하루에 1-2.5 km 이지만 얼음이 녹기 시작하는 봄철에는 하루에 25 km 이동하는 경우도 있습니다.
|
겨울 동안 육지에 인접한 해안가에는 비교적 평탄한 빙판인 육상정착빙(land fast ice)이 만들어지는데 이것은 봄철인 4월에 최대두께 약 2 m 정도로 성장하다가 여름에는 점차 녹아 소멸하는 1년생빙입니다. 반면 북극해의 극빙은 결빙과 해동이 균형을 이룬 다년생빙으로 중간중간 개수로(open leads)에 의해 쪼개진 거대한 얼음덩어리입니다. 북극해 극빙의 움직임으로 인하여, 약 30-60 km 정도되는 1년생 정착빙과 다년생 극빙의 경계구역에는 수많은 유빙이 떠다니는 수로를 형성하여 짧은 기간 동안 선박의 통행을 가능하게 합니다. 빙판은 바람과 조류에 의해 균열이 생겨 깨어지며, 파괴된 얼음조각들은 서로 겹쳐져서 두꺼운 빙맥(ice ridge)을 만들기도 합니다. 빙맥의 수면위 부분을 sail 이라 부르고 수면아래 부분을 keel 이라 부르는데 sail 높이와 keel 깊이의 비는 대략 1:4 정도로 알려져 있고 빙맥의 두께는 40여 m 에 이르는 것도 관측됩니다. 빙맥의 존재는 육안판별이 쉽지않아 해양구조물의 활동이나 선박의 안전항해에 가장 큰 위험요소입니다. |
|
|
|
