혼합을 일으키는 힘과 막는 성층
바람과 파랑은 표층을 흔들어 해수를 섞는다. 위아래 밀도 차이가 작으면 같은 에너지로 상대적으로 깊게 섞기 쉽다. 반대로 위에는 가벼운 물, 아래에는 무거운 물이 있고 그 차이가 클수록 물을 수직으로 바꾸어 놓는 데 더 많은 에너지가 필요하다. 이것이 안정한 밀도 성층이다.
표층 냉각과 대류
표층 해수가 식거나 염분이 증가하면 밀도가 커질 수 있다. 표층이 아래 물보다 무거워지는 불안정한 상태에서는 아래로 내려가는 대류가 일어나 혼합을 돕는다. 따라서 밀도 차이가 크면 무조건 잘 섞인다는 설명은 불완전하다. 무거운 물이 위인지 아래인지가 중요하다.
수온약층이 혼합을 억제하는 이유
일반적인 따뜻한 표층 아래에서는 깊어질수록 수온이 빠르게 내려가는 수온약층이 나타난다. 염분 등의 조건이 비슷하면 위의 따뜻한 물은 가볍고 아래의 차가운 물은 무거워 안정한 층을 이룬다. 다만 밀도는 온도뿐 아니라 염분의 영향도 받으므로 수온 차이만으로 모든 해역의 혼합 상태를 판정하지 않는다.
조건을 비교하는 예
잔잔하고 햇빛이 강해 표층만 따뜻해지면 성층이 강해지기 쉽다. 바람이 강해지면 기계적 혼합이 증가하고, 표층 냉각이 충분히 진행되면 안정한 성층이 약해져 혼합층이 깊어질 수 있다. 고등학교 수준에서는 바람이 강함, 안정한 위아래 밀도 차이가 작음, 표층이 무거워져 침강함을 서로 구분해 정리하면 좋다. 바람과 냉각이 있다고 언제나 해저까지 섞이는 것은 아니다.