중3 2단원 구름과 강수

오늘은 구름과 강수에 대해서 이론을 보도록 하겠습니다.

먼저, 구름인데요~~

하늘에 구름이 어떻게 만들어질까요? 생각해 본 적 있으신가요?? 

구름은 과연 무엇으로 이루어졌을까요?

그리고, 소나기는 왜 올까요? 

 

구름의 생성

 

구름은 지표면에 있는 공기덩어리들이 하늘위로하늘 위로 올라가게 됩니다. 그냥 올라가는 것은 아니고요, 올라가는 경우가 총 4가지가 있습니다. 공기가 위로 올라갈 때 경우를 보면 1. 지표면의 불균등 가열, 2. 공기가 산을 타고 올라갈 때, 3. 찬공기와 더운 공기가 만났을 때, 4. 주변보다 기압이 낮아져서 하늘 위로 올라갈 때 구름이 만들어집니다.

 

구름의 생성원인

지표면의 불균등 가열은 태양빛이 지표면을 전체적으로 가열하면 좋겠지만, 어느 한쪽이 강하게 가열되는 경우가 가끔 있어요. 그러면 가열된 공기는 온도가 올라가면서 상승하게 됩니다. (뜨거워진 공기는 위로 올라가는 대류 현상 생각하시면 됩니다.) 그러면 하늘 위로 올라간 공기는 온도가 내려가면서 단열팽창(외부에서 에너지가 들어오지 않으면서 부피가 팽창하면 에너지가 소비가 되면서 온도가 내려가는 현상)이 일어나서 이슬점에 도달하여 구름이 생성이 되지요. 

2, 3, 4번 모두가 하늘위로 올라가면서 단열 팽창에 의하여 구름이 만들어집니다.

 

 

 

 

 

 

구름 만들어지는 방법

그럼, 구름이 어떻게 만들어질까요?

구름이 만들어지는 과정은 보면 1. 지표면에 있는 공기가 하늘 위로 올라갑니다. 2. 하늘 위로 올라간 공기는 단열 팽창을 하면서 온도가 내려가죠. 3. 온도가 내려가면 이슬점에 도달하게 되고, 4. 이때부터 수증기가 응결이 되면서 구름이 생성됩니다. 

구름 생성과정 - 비상교육 참조

 

그림을 좀 더 자세히 보면, 공기덩어리가 상승하게 되면 공기의 압력이 낮아져서 공기의 부피는 점점 커지게 됩니다. 그러다가 단열 팽창이 일어나는데, 단열 팽창은 외부에서 에너지지 출입이 없이, 스스로 가지는 에너지를 이용하여 부피를 커지게 만드는 현상입니다. 에너지를 이용하여 점점 부피가 커지면 자신이 가지는 에너지양이 줄어들겠죠? 그럼, 열이 줄어들게 되므로 온도가 낮아집니다. 하나의 예를 들면, 모래사장에 사람들이 있습니다. 활발하게 움직이면 어떻게 될까요? 사람들이 차지하는 공간(부피)이 넓어지겠죠? 단, 외부에서 에너지 출입은 없습니다. 사람들의 공간이 점점 넓어지면서 사람들이 가지고 있는 에너지는 줄어들겠죠? 그럼 에너지가 소비가 되겠네요. (단 사람들의 체온은 올라가겠죠? 왜? 사람몸에 있는 에너지를 사용해야 하므로 몸 안에서 에너지를 계속 만들어야 하므로) 에너지를 소비하는데, 외부에서 에너지 출입이 없으니까 온도는 내려가게 됩니다. 그럼 온도가 내려가면서 공기는 포화상태에 도달하고 이슬점에 도달하게 되죠. 이슬점에 도달하면 수증기는 응결이 일어나게 되고, 이때부터 구름이 만들어지기 시작하는 것입니다. 이해가 되시나요??

구름이 만들어지는 장소는 위에서 언급했죠? 지표면이 불균등 가열할 때, 공기가 산을 타고 올라갈 때, 찬공기와 더운 공기가 만날 때, 마지막으로 주변보다 기압이 낮아서 공기가 모여들 때 구름이 만들어집니다.

여기까지 이해가 되었으면 합니다.

 

 

 

 

 

 

구름속에는 무엇이 있을까?

과연 구름에는 무엇이 있을까요?

구름은 수증기가 응결하여 만들어지는데, 위도에 따라서 조금 달라요. 적도지방에서 구름이 생성되는 높이에서 온도는 영하가 아니라네요. 그래서 수증기가 응결이 되어도 얼음으로 되지는 않아요. 하지만, 중위도지방부터 고위도 지방에서는 구름이 생성되는 높이에서 온도는 영하가 될 수 있습니다. 그럼, 수증기가 응결하였는데, 기온이 영하이면 얼음이 되겠네요. 그래서 위도마다 다르겠지만, 우리가 사는 중위도 지방에서 구름은 물방울과 얼음알갱이(빙정)로 되어 있다고 보시면 됩니다. 

 

구름의 종류(적운형, 층운형)

소나기 본 적 있죠? 갑자기 오는 비인데, 구름의 종류에 따라서 내리는 비가 달라요. 구름의 종류는 크게 적운형 구름과 층운형 구름으로 나누어집니다. 적운형 구름과 층운형 구름의 가장 큰 차이는 모양인데, 적운형 구름은 구름의 형태가 위아래로 뻗은 모양이고, 층운형 구름은 양옆으로 퍼진 모양입니다. 

적운형 구름 - 비상교육 참조

 

적운형 구름은 상승기류가 강할 때 나타나는 구름으로 구름이 옆으로 퍼지기 보다는 위로 솟아난 구름으로 좁은 지역에 소나기성 비가 내리죠.

층운형 구름 - 비상교육 참조

 

층운형 구름은 상승기류가 약할 때 생성되는 구름으로 층운형 구름은 위쪽보다는 양 옆으로 퍼진 구름이라 넓은 지역에 이슬비가 내리죠.

 

안개

구름과 비슷한 것이 안개예요. 비슷하다기 보다는 생성하는 원리는 같아요. 하지만, 다른 점이 만들어지는 위치예요. 하늘에서 만들어지면 구름, 지표면에서 만들어지면 안개라고 합니다. 

 

 

강수이론

강수는 하늘에서 내리는 물을 말하는데, 비와 눈 모두 포함이 됩니다. 따라서 강수량은 하늘에서 내리는 모든 물의 양을 말합니다. 강우량은 하늘에서 내리는 비의 양이고, 적설량은 하늘에서 내리는 눈의 양을 말합니다.

비는 어떻게 내리는 것일까요? 

비가 내리는 방법은 두 가지 있습니다. 병합설과 빙정설입니다. 이렇게 두 가지가 있는 이유는 구름에 들어 있는 것이 물방울과 얼음 알갱이라고 했죠. 하지만, 모든 지역에서 얼음 알갱이가 만들어지지는 않아요. 특히 적도지방에서는 구름에 물방울만 들어 있습니다. 병합설을 해석하면 합쳐진다는 뜻이죠. 구름에 있는 물방울들이 서로 부딪혀서 점점 물방울의 크기가 커지죠. 그러다가 지구의 중력에 의해서 떨어지면 비가 됩니다. 이것이 병합설입니다.

병합설 - 비상교육 참조

 

빙정설은 구름에 있는 얼음알갱이(빙정)에 수증기가 달라붙어서 빙정의 크기가 점점 커지죠. (여기서 수증기라니... 이상하지 않아요??? 영하 40도에서 0도 사이에 구름이 만들어지는데, 얼지 않고 액체로 존재하는 물방울들이 있어요. 이런 물방울에서 승화가 일어나 수증기가 되는데, 이런 수증기가 얼음알갱이에 달라붙게 되는 것이죠) 빙정의 크기가 점점 커지면 지구 중력에 의해서 떨어지겠죠? 지표면의 기온이 낮으면 눈이 되고, 높으면 비가 됩니다. 그래서 빙정에서 오는 비를 찬비, 병합설에 의해서 내리는 비를 따뜻한 비라고도 합니다. 

빙정설 - 비상교육 참조

 

일반적으로 구름입자 100만개가 모여야 1개의 빗방울이 된다고 하죠^^

 

이상 구름과 강수에 대한 이론 정리였습니다. ^^

이해가 되었으면 좋겠고, 안되면 댓글 주시면 성심성의 대답해 드리겠습니다.^^ 행복한 하루 보내세요^^

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