성층

성층 (成層, Stratification)은 유체 (기체 또는 액체) 내에서 밀도 차이에 의해 수직 방향으로 층이 형성되는 현상을 말한다. 이러한 밀도 차이는 온도, 염분, 용존 물질 등의 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으며, 안정적인 상태를 유지하려는 유체의 특성 때문에 발생한다.

특징

성층 현상은 다양한 분야에서 관찰될 수 있다. 대기 중에서는 온도 역전층이 대표적인 예시이며, 해양에서는 수온 약층이나 염분 약층이 나타난다. 호수나 저수지에서도 계절에 따라 수온 성층이 형성되기도 한다.

성층이 형성되면 층 사이의 물질 교환이 제한되어 상층과 하층 간의 화학적, 생물학적 특성이 뚜렷하게 구분될 수 있다. 예를 들어, 호수에서 성층이 형성되면 하층의 용존 산소 농도가 낮아져 생물 서식에 영향을 미치기도 한다. 또한, 대기 중의 성층은 오염 물질의 확산을 억제하여 스모그 현상을 악화시킬 수 있다.

영향

• 기상 및 기후: 대기 성층은 대기의 안정도에 영향을 미치며, 구름 형성 및 강수 패턴에 영향을 줄 수 있다.
• 해양 생태계: 해양 성층은 영양 염류의 분포에 영향을 미쳐 플랑크톤의 성장 및 해양 생태계 전반에 영향을 미친다.
• 수질: 호수나 저수지의 성층은 용존 산소 농도, pH, 영양 염류 농도 등에 영향을 미쳐 수질 악화를 초래할 수 있다.
• 산업 공정: 화학 공정이나 폐수 처리 과정에서 성층 현상은 혼합 효율을 저하시키고 반응 속도를 늦추는 원인이 될 수 있다.

해소

성층 현상은 바람, 파도, 대류 등 외부적인 요인에 의해 파괴되거나 약화될 수 있다. 인위적으로 성층을 해소하기 위해 폭기 장치를 사용하거나, 물을 순환시키는 방법이 사용되기도 한다.