바람의 작용

바람의 작용

 

바람의 작용

바람의 간접적인 작용도 지질작용으로 대단히 중요하나 바람은 직접 물질을 운반하고 운반되는 물질을 도구로 하여 다른 물체를 깎아 내는 작용을 가진다. 바람에 운반되는 입자들과 이에 의하여 마식되어 떨어져 나온 입자들은 다른 곳에 떨어져서 풍성층(風成層)을 만든다. 바람의 작용이 큰 힘을 발휘하는 곳은 식물로 덮여 있지 않은 건조한 지방으로서 사막에 그 작용이 현저하게 나타난다.

 

건조한 지방의 성인

연간 강우량이 250~500 mm이고 증발량이 강수량보다 많은 곳은 아건성 지대, 250 mm 이하이면 건성 지대 (arid region)라고 한다. 건성 지대는 전 육지 면적의 26%를 차지하며 내륙배수(內陸排水:interior drainage)를 가진 지방으로서 수계(水系)의 물은 내륙에서 증발되거나 지하로 스며들어 버린다.

건조한 기후는 공기가 계속적으로 지면으로 향하여 강하하는 곳에 생긴다. 공기는 강하함에 따라 압축되어 그 온도가 높아지므로 공기의 습도는 낮아지고 이 공기가 지표에 부딪치면 지표에 있는 수분을 증발시켜 지면을 건조하게 한다. 공기가 강하하는 조건에는 다음의 두 가지가 있다. 하나는 지형에 관계가 있는 것으로서 습윤공기가 이동하여 높은 산맥의 사면을 따라 올라가는 동안에 단열팽창되어 산맥을 넘기 전에 수증기를 비로 만들어 떨어뜨리고 산맥을 넘어 사면을 강하할 때에는건조한 공기로 변하는 경우이다. 바람이 이런 방향으로 계속되면 산맥넘어 지방의 기후는 건조하여 그 지방은 건성 지대로 변한다.

 

다른 하나는 지형의 기복에 관계 없이 대기의 대순환으로 공기가 강하하는 경우이다. 적도 무풍대에서 상승하는 공기는 공중에서 포함하였던 수분을 비로 만들어 떨어뜨리고 상공을 남 및 북으로 갈라져 이동하다가 북위 및 남위 30°부근(15~50°의 중위도 고기압대)에서 지면으로 강하한다. 강하하는 공기는 원래 건조한 것이며 강하하면서 더욱 습도가 낮아져서 지면을 건조하게 하여 이 지대를 사막으로 변하게 한다. 세계에서 유명한 사막들은 모두 이 지대에 있다. 이와 같이 건조하게 된 지면에 바람이 불면 풍화작용으로 푸석푸석하게 된 물질들은 운반되어 이동되고, 이동되는 동안에 지질작용을 일으키게 된다.

 

바람과 입자와의 관계

 

지상 15cm 에서의 풍속이 15km/hr (4m/sec)이면 직경 0.05 mm보다 작은 입자들(굵은 미사:silt)은 이 바람에 움직이게 된다. 공기의 밀도는 0. 0012875(0℃. 1기압)로서 물의 그것의 1/800 정도이므로 바람은 같은 유속을 가진 물의 에너지의 수백 분의 1의 힘을 발휘함에 불과하다. 그러나 건조한 지면의 먼지가 구름처럼 날려가고 큰 모래 알갱이까지도 움직임을 볼 때 건조한 지방에서는 바람이 오랫동안에 큰 일을 할 수 있으리라는 것을 이해할 수 있다.

 

풍속이 20 m/sec 이하인 바람으로는 광물의 입자들이 대체로 두가지 방법으로 이동된다. 하나는 지상 30cm 이하에서 튀며 (jump) 움직이는 것과 굴러가거나 미끄러지는 밑짐(bed load)으로서 그 직경은 0. 22 mm 이다. 다른 하나는 30cm 이상의 공중을 날아 이동되는 뜬짐(suspended load)으로서 입자들의 직경은 0.2mm 이하이다. 바람으로 운반되는 물질의 양을 유수의 그것과 곧 비교하기는 곤란하나 바람이 부는 범위는 대단히 넓으므로 일시적으로는 더 많은 양의 물질을 운반할 수도 있을 것이다. 대체로는 꾸준히 일하는 유수의 수백 분의 1의 운반력을 가진 것으로 생각된다. 침식작용에 있어서는 유수보다 그 위력은 약하며 주로 지표에서 돌출된 물체나 암체를 마식 (磨蝕)하여 이를 작게 만든다.

 

 

풍식작용

바람의 침식작용에는 입자들을 날려 다른 곳으로 운반하는 식반작용(蝕搬作用:deflation)과 운반되는 물체로 다른 것을 깎는 풍마작용(風磨作用:wind abrasion)이 있다. 이들을 합하여 풍식작용(風蝕作用:wind erosion)이라고 한다.

 

 

- 식반작용

지면이 식물로 덮여 있지 않고 그 곳의 토사의 입자가 작아서 바람에 의한 운반이 가능할 때에만 일어난다. 1930년경 미국 오클라호마(Oklahoma) 서부의 큰 목장에서는 가축을 너무 많이 길러서 목초가 과식되었으므로 식반작용을 받기 시작하였으며 수년간에 전 지면이 평균 1m 낮아졌다. 이는 보통 지면이 침식으로 낮아지는 율(보통 1mm/년 이하)에 비하여 엄청나게 큰 것이다. 식반작용은 사막에서 현저하나 해안과 호안의 풀 없는 사지(地)와막갈아 놓은 밭이 건조하게 되어도 이 작용의 대상이 된다. 건조한 지방에 발달되는 넓은 평원 같은 요지의 대부분은 식반작용으로 만들어진 것이다. 비는 드물게 내리나 빗물은 이런 요지에 몰려들며 세립 물질을 운반하여 그 곳에 쌓으면서 일시적인 얕은 호수 플라야호(playa lake) 를 만든다. 플라야호의 물이 곧 말라 버리게 되면 후에 남은 요지를 플라야라고 부른다. 플라야의 길이는 보통 1~2km이고, 깊이는 1~2m이다. 플라야호가 생기지 않거나 생기더라도 곧 말라서 식반작용을 쉽게 받게 되면 요지는 점점 깊어진다. 미국 와이오밍 (Wyoming)에는 깊이가 50m인 요지가 많고 이집트에 있는 리비아 (Libya) 사막에는 140m 의 깊이를 가진 요지가 있다.

 

식반작용은 몇 가지 원인으로 중지된다. 지면이 지하수면에 가까와질 때, 식물에 의하여 완전히 덮여 버릴 때 또 인위적으로 방풍림이 만들어질 때이다. 이 밖에 식반작용의 결과로 표토 중에 묻혀 있던 암편 또는 기반암이 나타나서 중지되는 일이 많다. 표토 중의 암편들은 식반작용이 계속되는 동안에 점점 집중되 어 지표에 빈틈 없이 깔려서 식반역층(蝕搬礫層:deflation armor, 또는 desertion farmor pavement)을 형성한다. 이로서 식반작용을 중지되고 그 위에 점점 식물이 자라기 시작한다.

 

- 풍마작용

바람으로 운반되는 물질은 사막 지방의 기반암의 표면·표토 중의 암편을 깎아 낸다. 풍마작용은 주로 밑짐에 의하여 이루어지므로 두드러져 있는 큰 바위나 전주의 밑둥을 깎아서 넘어뜨린다. 표토 중에 들어 있는 암편이나 자갈은 날리는 모래에 의하여 평탄한 면과 능선을 가진 독특한 모양의 풍마력(風磨礫:ventifact)을 만든다. 암편 밑의 표토가 바람으로 이동되어 암편이 기울어지면 먼저 생긴 면과는 방향이 다른 면이 하나 더 만들어지므로 두 면 사이에는 능선이 생기게 된다. 보통 풍식력에는 세 개의 면과 세 개의 능이 잘 발달된 삼릉석(三陵石: dreikanter)이 만들어진다. 삼릉석은 사막에 특유하며 식반역층에는 삼릉석이 많이 들어 있어 이를 삼릉석층이라고도 부른다. 보통 돌조각은 한쪽에 2~3개의 능선과 면을 가지는데, 이는 큰 바위에서 돌조각이 떨어질 때에 가지는 특징이다. 이런 돌조각은 더 쉽게 삼릉석으로 변할 가능성이 있다. 빙퇴석 중에 많은 풍식력이 발견되는 곳이 있다. 이는 간빙기에 빙퇴석이 풍식작용을 받은 결과 생겨난 것이다.