해파

바람이 해수면을 스치면 파동이 생깁니다. 이 파동이 퍼져 나갈 때 물 알갱이는 해안으로 이동하는 것이 아니라 거의 제자리에서 원을 그리며 돌 뿐이고, 옆 알갱이로 운동이 차례차례 전달되면서 파형만 앞으로 나아갑니다. 에크만 수송과 지형류가 물 자체를 실어 나르는 흐름이라면, 해파는 물을 거의 옮기지 않고 에너지만 옮깁니다.

파동의 성질을 정하는 것은 수심 $h$와 파장 $\lambda$의 비율입니다. 수심이 파장의 절반보다 깊으면($h>\lambda /2$) 파동이 바닥을 느끼지 못하는 심해파이고, 수심이 파장의 $1/20$보다 얕으면($h<\lambda /20$) 바닥이 물 알갱이의 원운동을 눌러 찌그러뜨리는 천해파입니다.

$$\text{심해파: }v=\sqrt{\frac{g\lambda }{2\pi }}\text{천해파: }v=\sqrt{gh}$$

두 식이 담은 뜻이 완전히 다릅니다. 심해파는 파장이 길수록 빠릅니다. 그래서 먼바다에서 폭풍이 만든 여러 파장의 파동이 섞여 출발해도 긴 파장이 먼저 도착하고 짧은 파장이 뒤늦게 오면서 저절로 분리됩니다(분산). 반면 천해파의 속력에는 파장이 아예 없습니다 — 오직 수심만이 속력을 정합니다.

해안에 다가가면 파동은 심해파에서 천해파로 바뀝니다. 수심이 얕아지니 속력이 느려지고, 진동수는 변하지 않으므로 파장이 짧아집니다. 앞은 느려지는데 뒤에서는 계속 밀려오니 파동이 앞뒤로 압축되고, 에너지가 좁은 공간에 몰려 파고가 높아집니다. 결국 마루가 앞으로 고꾸라지며 부서지는데 이것이 쇄파입니다. 쇄파가 남긴 에너지가 모래를 깎고 옮기며 해식애와 사빈 같은 해안 지형을 만듭니다.