이러한 현상은 물의 수직운동이 없는 겨울이나 여름에 일어나며 특히 여름에 더 뚜렷하게 생긴다. 봄과 가을에는 수직혼합이 활발히 진행되어 성층현상이 사라진다.
성층현상의 원리
봄이 되어 얼음이 녹으면 수면의 온도가 높아지기 시작하여 4℃가 되면 밀도가 최대가 되므로 밑으로 이동하게 되고 반면 밑부분의 물이 상부로 이동하게 된다.
여름이 되면 수면의 온도가 점차 높아지면서 수면 부근의 물의 밀도가 낮아지게 되고 더 깊은 곳과의 온도차가 커져서 순환현상, 즉 수직운동은 점점 상부층에만 국한된다.
가을이 되면 수면의 온도가 내려가면서 수직적인 정체현상은 파괴되고 물은 다시 수직적인 혼합을 이루게 된다.
성층현상의 특성
수직방향의 물 운동이 없다면 변온층을 중심으로 상부의 표수층, 하부의 심수층으로 구분된다. 수면 가까운 곳에 위치하는 표수층에서는 공기중의 산소가 재포기되므로 용존산소농도가 높아서 호기성 상태가 되는 반면 심수층에서는 용존산소가 부족하거나 완전히 없어서 결국 혐기성 상태가 된다. 이런 경우 바닥부근에는 침전된 유기물이 혐기성 미생물에 의해 분해되므로 수질은 크게 악화된다.이와 같이 물이 수심에 따라 여러 개의 층으로 분리되는 현상을 성층현상(stratification)
이라고 하며, 이 결과 생기는 변온층, 표수층, 심수층들을 열-밀도층 (thermal-density layers)또는 열층(thermal layers)이라고 한다.
여름과 겨울에는 수직운동이 없어서 수심에 따라 온도와 DO농도, 물질의 농도차가 크지만 봄, 가을에는 순환현상이 발생하여 수심에 따른 농도변화가 적다.
봄과 가을철의 수직운동은 대기중의 바람에 의해서 더욱 가속된다
