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교과서 밖 지구과학/기상33

기단에 대한 기본 기단은 비교적 내용이 쉬워 기초적인 내용을 간과하고 넘어가는 경우가 많다. 그래서 잘 알고 있다고 착각하는 경우가 많다. 하지만 물어보면 잘 대답하지 못한다. 그래서 이번에는 기단에 대하여 알아보고, 이어서 전선, 저기압 등에 대해 차근차근 이야기 해 보고자 한다. 기단(air mass)의 사전적 정의를 보면, 넓은 지역에 걸쳐 기온이나 습도 등의 성질이 비슷한 대규모 공기 덩어리라고 정의하고 있다. 쉽게 얘기해, 비슷해 보이는 커다란 공기라는 소리다. 이런 기단의 성질을 정의하는데 핵심적인 두 가지 요소가 있는데, 바로 온도와 습도이다. 그럼 공기의 온도나 습도는 어떻게 결정되는지를 먼저 알아보아야 한다. 먼저 공기의 온도에 대하여 알아보고자 한다. 1. 온도의 결정 학생들에게 공기를 가열시켜주는 것이.. 2021. 5. 3.
좋기도, 나쁘기도 한 오존의 이중성 오존은 지구 생명체에게는 없어서는 안될 매우 중요한 기체이며, 동시에 호흡기에 매우 좋지 않은 기체이기도 하다. 이런 오존의 양면성에 대하여 서술해 보고자 한다. 1. 화학적 특징 오존은 위 그림처럼 3개의 산소원자가 결합하여 만들어진 구조이다. 그래서 화학기호는 $$O_{3}$$. 일반적으로 알려진 산소 분자는 산소원자 2개가 결합되어 비교적 안정한 구조인데, 오존은 굉장히 불안정하여 상온, 1기압하에서 산소원자와 산소분자로 분해되려는 성질이 강하다. 결합구조는 벤젠처럼 공명구조를 이루는 경우 1.5결합이 되는데, 그림 1과 같이 이중결합 1개와, 단일결합 1개로 되는 경우가 보통이라고 한다. 기체상태에서 다소 푸른 빛을 띄며, 냄새가 아주 지독하다고 한다. 2. 대기 중 분포 대기중에는 주로 성층권에.. 2020. 10. 22.
대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 1 - 대류권 위의 두 그림은 모두 대기의 연직구조에 대한 설명이다. 중, 고등학교 교과서에 굉장히 많이 소개되어있고, 학생들도 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 달달 외우는 개념이다. 여기서는 대류권, 성층권, 중간권, 열권에 대해 4번의 글로 쪼개어 알아보고자 한다. 대류권(Troposphere) 대류권은 지표면에서부터 고도가 상승함에 따라 기온이 하강하는 구간을 총칭한다. 위도에 따라 대류권의 높이가 다른데, 저위도에서는 18km까지 올라가고, 고위도나 극지방의 경우 10km내외 수준이다. 공기가 뜨거울 수록 팽창한다는 사실을 비추어 생각해 보면, 저위도에서 고도가 높은것은 당연하다. 고도 상승에 따른 온도 감소율은 평균적으로 6.5도씨 정도인데, 이건 어디까지나 평균일 뿐이며, 수증기량, 일사량(계절)등에 따.. 2020. 10. 12.
대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 3 - 중간권과 열권 (성층권에 관한 지난 포스팅) 대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 2 - 성층권 지난 포스팅에서, 대류권에 대하여 간단하게 알아 보았다. 이번 포스팅에서는 성층권에 대하여 알아볼 것이다. (아래 링크 참조) kalchi09.tistory.com/entry/%EB%8C%80%EB%A5%98%EA%B6%8C-%EC%84%B1%EC%B8%B5%EA%.. kalchi09.tistory.com (대류권에 관한 지난 포스팅) 대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 1 - 대류권 위의 두 그림은 모두 대기의 연직구조에 대한 설명이다. 중, 고등학교 교과서에 굉장히 많이 소개되어있고, 학생들도 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 달달 외우는 개념이다. 여기서는 대류권, kalchi09.tistory.com 1. 중.. 2020. 10. 12.
대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 2 - 성층권 지난 포스팅에서, 대류권에 대하여 간단하게 알아 보았다. 이번 포스팅에서는 성층권에 대하여 알아볼 것이다. (아래 링크 참조) 대류권, 성층권, 중간권, 열권의 특성 1 - 대류권 위의 두 그림은 모두 대기의 연직구조에 대한 설명이다. 중, 고등학교 교과서에 굉장히 많이 소개되어있고, 학생들도 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 달달 외우는 개념이다. 여기서는 대류권, kalchi09.tistory.com 1. 성층권 성층권은 오존이 존재하고 고도가 상승함에 따라 온도가 높아져 공기의 연직방향이나 수평방향 흐름을 거의 기대하기 힘든 굉장히 안정한 층이다. 구름의 최상부는 아무리 높아도 대류권계면 인근에 깔려있고, 그 위로는 말 그대로 구름 한 점 없다. 기상현상이 나타나지 않기 때문에 당연한 현상이다. .. 2020. 10. 12.
온위 - 서로 다른 고도의 온도를 비교하기 교과서에서는 다루지 않지만, 우리가 한 번쯤 생각해 보아야 할 내용이 있다. 바로 온위(potential temperature)라는 것이다. 온위란. 어떤 공기를 1000hPa 기압에 단열적으로 가져다 두었을 때 온도로 정의한다. 예를들어 900hPa 기압의 어떤 공기의 온도가 10도라고 하자. 이 공기를 1000hPa 위치에 두었을 때 온도를 온위로 정의한다.(정확히 얼마인진 계산해 봐야겠지만, 10도보다는 높다.) 그럼 왜 이렇게 골치아픈 온도 개념을 쓰는걸까? 우선 공기는 상층으로 갈 수록 기압이 감소한다. 지표면에 있던 공기가 단열적으로(열 출입이 없는 상태로)상승한다 하여도 온도가 감소한다. 주변기압이 낮아져 팽창하기 때문에 감소하는 것이다. 위 상황을 보자. 온도가 가장 높은 공기는 A 공기이.. 2020. 10. 12.
일기도에서 제트류 확인하기 제트류라는 것은 대류권의 최상부에서 나타나고 풍속이 30m/s 이상인 바람을 말한다. 대류권 최상부라 하여도 모든 대류권에서 나타나지는 않고 주로 대기대순환에서 극순환(Polar cell)과 페렐 순환(Ferrel Cell), 또는 페렐 순환(Ferrel Cell)과 해들리 순환(Hadley Cell)이 만나는 곳에서 제트류가 잘 나타난다. 제트류는 굉장히 빠른 공기의 흐름이다. 다시말해 기압경도차가 커야한다. 위 그림을 보면 알 수 있듯, 이렇게 큰 기압경도차가 나타나는곳이 각 순환세포의 경계부이다. 여기에서 대류권계면의 높이가 급격하게 변화한다. 다시말해 기압차이가 크게 나고 이로인해 강한 바람이 만들어지는 것이다. 사실 제트류의 생성 원인 자체가 정확하게 밝혀진것은 아니지만 위 설명처럼 대기대순환과.. 2020. 5. 4.
우박은 어떻게 만들어질까 4월 17일 중부지방에서 우박이 관측되었다. 비교적 짧은 시간이었지만, 수도권지방에 꾀 많은 우박이 내렸다고 한다. 우박이라는 것은 쉽게 말해 하늘에서 얼음덩어리가 내리는 것이다. 손톱만한 크기로 비교적 작은 것도 있지만, 골프공 만한 우박이 내릴 때도 있고, 아래 그림처럼 말도 안되는 크기의 우박이 떨어질 때도 있다. 발생 지속시간을 수 분내외로 짧지만, 드물게 30분 정도 지속되는 경우도 있다고 한다. 그럼 우박은 어떤 경우에 발생하는걸까? 위의 두 그림은 모두 우박이 어떻게 만들어지는지를 설명하는 그림이다. 위의 그림보다는 아래 그림이 더 간단하게 설명하고 있다. 형성과정을 보면 1) 우선 상승기류가 강한 적란운과 같은 구름이 필요하다. 2) 구름 내부의 빙정에서 눈이 만들어지고, 충분히 무거워져 .. 2020. 4. 19.
봄철의 불청객 황사 어느덧 겨울이 지나고 3월이 왔다. 겨우내 내린 눈과 얼음이 녹으며 꽃이 피고 따뜻해져 나들이하기 좋은 날씨가 이어지기 시작한다. 그런데 우리나라의 봄철에 여지없이 찾아오는 불청객이 있다. 황사이다. 사실 거의 매년 한번도 빠지지 않고 찾아오기 때문에 발생원인에 대해 별로 궁금해하지 않는 사람이 많아, 이번에 황사에 대하여 알아보고자 하였다. 1. 언제 발생할까 일반적으로 황사는 3월~5월과 같은 봄철에 많이 발생한다고 알려져 있다. 아래 표를 보면 알 수 있듯, 3~5월에 황사가 집중적으로 발생한다. 하지만 9월~12월, 1월~2월에도 황사가 전혀 발생하지 않는것은 아니다. 드물게 발생하기는 하지만 가을황사와 겨울황사도 발생한다. 2. 왜 발생할까 주로 봄철에 발생한다고 알려져 있는 황사는 건조한 정도.. 2020. 3. 18.
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