물의 순환과 날씨변화(노트필기 다운로드)

[김동석]

물의 순환과 날씨변화(노트필기 다운로드)
4-1	이슬이 맺히는 까닭은?
4-2	봄철에 산불이 자주 나는 까닭은?
4-3	구름은 일기 예보관
4-4	구름이 주는 선물 - 눈과 비
4-5	우리는 모두 천한장사
4-6	기압과  바람은 어떤 관계가 있을까?
4-7	찬 공기와 더운 공기가 만나면?
4-8	일기는 어떻게 예측할까?
4-9	우리나라 날씨의 특징은?

4-1. 이슬이 맺히는 까닭은?                                                                              

(1) 물의 증발

1) 물의 기화

① 끓음 : 액체인 물이 끓는점에서 기체인 수증기가 되는 현상

② 증발 : 끓는점 이하의 온도에서 액체인 물이 수증기가 되는 현상

2) 증발의 예 : 빨래가 마르거나 아침 이슬이 사라짐

3) 물의 증발이 잘 일어날 조건

①기온이 높을수록           ②바람이 강할수록

③습도가 낮을수록           ④표면적이 넓을수록

(2) 포화 수증기량

1) 수증기량 : 공기 속에 포함되어 있는 수증기의 질량

2) 포화 수증기량 : 포화 상태의 공기 1m³속에 들어 있는 수증기의 양(g)

3) 포화 수증기량과 온도의 관계 : 포화 수증기량은 온도가 높을수록 증가한다.

(3) 응결과 이슬점

1) 수증기의 응결 : 공기속의 수증기가 포화될 때 다시 물방울이 되는 현상

2) 응결의 예 : 아침에 이슬이 내리거나 찬 음료수병 표면에 물방울이 맺히는 것

3) 공기의 냉각과 응결 : 불포화된 공기가 냉각되어 포화될 때 수증기가 응결됨

4) 이슬점 : 수증기의 응결이 일어나기 시작할 때의 온도(공기가 포화된 때의 온도)

① 기온이 이슬점 이하로 냉각되면 이슬, 서리, 안개, 구름이 형성된다.

② 이슬점은 공기속의 수증기량이 많으면 높고, 적으면 낮다.

4-2. 봄철에 산불이 자주 나는 까닭은?                                                                    

(1) 습도

1) 절대습도 : 현재 공기 1m³속에 포함된 수증기의 양(g)

2) 상대습도 : 포화 수증기량에 대한 현재 공기속의 수증기량(%)

  상대습도(%)={(현재 수증기량)/(포화 수증기량)}*100

3) 습도가 낮을수록 물의 증발이 잘 일어난다.

(2) 습도계

1) 건습구 습도계

① 건구와 습구의 온도차를 이용한 습도계

② 온도차가 클수록 습도가 낮아 물의 증발이 잘 일어난다.

2) 모발 습도계 : 머리카락이 습하면 늘어나고 건조하면 줄어드는 성질을 이용

3) 자기 습도계 : 모발 습도계의 원리를 이용한 습도계로 회전 원통에 종이를 감아 연속적으로 측정이 가능

(3) 습도의 변화

1) 기온의 일변화 : 하루 중 오전 5시경이 가장 낮고, 오후 3시경이 가장 높다.

2) 습도의 일변화 : 하루 중 오전 5시경이 가장 높고, 오후 3시경이 가장 낮다.

※ 습도가 기온에 반비례하는 이유: 포화 수증기량이 기온이 높을수록 증가하기 때문

3) 이슬점의 일변화 : 맑은 날 이슬점은 거의 변화가 없고, 공기속의 수증기량에 따라 변한다.

4) 기온의 일교차 : 하루 중 최고 기온과 최저 기온의 차로 날씨가 맑을수록 기온의 일교차가 크다.

4-3. 구름은 일기 예보관                                                                                     

(1) 이슬과 서리

1) 이슬 : 공기 중의 수증기가 응결하여 생긴 물방울

2) 서리 : 지표 부근의 기온이 영하일 때 공기 중의 수증기가 물체 표면에 얼어붙은 것

          (수증기가 승화된 것)

* 날씨가 맑고 바람이 없는 새벽에 잘 생김(일교차가 크기 때문)

(2) 안개

1) 안개: 공기가 냉각될 때 수증기가 응결하여 작은 물방울이 지표근처에 떠 있는 것

2) 안개와 구름의 구분 : 안개는 지표에 닿아 있고 구름은 공중에 떠 있다.

3) 안개의 종류

① 증발안개 : 차가운공기가 따뜻한 수면위로 이동하며 수면의 수증기가 증발할 때

② 전선안개 : 따뜻한 빗방울이 차가운 공기층을 통과하며 증발하여 생김

③ 복사안개 : 밤에 지면이 복사 냉각되어 생김(날씨가 맑고 바람이 없는 날 밤)

④ 이류안개 : 수증기를 많이 포함한 따뜻한 공기가 차가운 지면을 통과 할 때

⑤ 활승안개 : 따뜻하고 습한 공기가 경사면을 타고 상승할 때 생김

 

(3) 구름

1) 구름의 생성과정

① 공기가 상승 : 공기가 여러 가지 원인에 의해 상승

② 공기의 팽창 : 위로 올라갈수록 기압이 낮아져 공기가 팽창함

③ 공기의 냉각 : 공기가 팽창하면 기온이 하강함

④ 수증기의 응결 : 기온이 이슬점 이하로 냉각되면 포화되어 수증기가 응결함

* 단열 팽창 : 상승하는 공기가 외부와의 열 교환 없이 팽창하는 것

2) 공기가 상승하는 경우

① 지표면이 불균일 가열될 때

② 저기압 중심에 공기가 모여들 때

③ 따뜻한 공기와 찬 공기가 만날 때

④ 바람이 산을 타고 상승할 때

     

           

3) 구름의 분류

① 적운형 구름 : 위로 솟아 있는 모양(공기의 상승 운동이 강할 때)

② 층운형 구름 : 옆으로 넓게 퍼져 있는 모양(상승 운동이 약할 때)

 

4-4. 구름이 주는 선물 - 눈과 비                                                                         

(1) 눈과 비

1) 구름을 이루는 물질 : 온대지방이나 한대지방에서 높이 발달한 구름 속에는 물방울과 얼음알갱이가 섞여 있다.

2) 빙정설 : 온대지방이나 한대지방에서 내리는 비로 과냉각된 물방울이 얼음알갱이(빙정)에 달라붙어서 눈이 되고, 눈이 내리다가 녹으면 비가 된다.

3) 병합설 : 열대지방에서 내리는 비로 큰물방울과 작은 물방울이 합쳐져 비가 된다.

4) 눈의 결정 : 수증기가 승화하여 만들어짐(육각형, 바늘, 기둥, 부채 모양)

5) 비의 종류

① 이슬비 : 층운형 구름에서 내리며 지름 0.5mm 정도

② 소나기 : 적운형 구름에서 내리며 지름 4∼5mm 정도

6) 비와 눈의 양 : 강우량(비), 강설량(눈), 강수량(비와 눈)

(2) 우박

1) 여름철에 크게 발달한 적란운에서 강한 상승기류에 의해 물방울이 얼어붙은 것

 

(3) 물의 순환

1) 물을 순환시키는 에너지 : 태양 복사 에너지

2) 물의 순환과정

① 증발·증산 : 지표의 물이 증발하거나 식물의 잎 등에서 증산되어 수증기가 됨

② 응결 : 수증기가 응결하여 구름이 됨

③ 강수 : 구름 알갱이가 뭉쳐져 비나 눈이 됨

4-5. 우리는 모두 천하장사                                                                                

(1) 대기압

1) 압력 : 단위 면적을 수직으로 누르는 힘(작용하는 면적이 좁을수록 압력이 크다)

  * 압력 = (수직으로 작용하는 힘)/(힘을 받는 면의 넓이)

2) 대기압 : 단위 면적을 누르는 공기 기둥의 무게

3) 기압의 방향 : 모든 방향에서 같은 힘이 작용함

(2) 기압의 크기

1) 기압의 측정 : 이탈리아의 과학자 토리첼리는 수은 가득 채운 유리관을 이용해 기압을 측정함

2) 기압이 높으면 수은 기둥의 높이도 올라간다.

3) 기압의 크기

① 기압의 단위 : hPa(헥토파스칼), mb(미리바), mmHg

② 1기압 : 해수면 위치에서의 평균 기압

* 1기압 = 76 cmHg = 760 mmHg = 1013 mb = 1013 hPa = 물기둥 10m의 무게

 

(3) 기압의 변화

1) 기압계의 종류

① 수은 기압계 : 수은 기둥을 이용한 기압계

② 아네로이드 기압계 : 기압에 따라 금속 통이 팽창 수축하는 원리를 이용

③ 자기 기압계 : 아네로이드 기압계의 원리를 이용한 것으로 연속적인 변화 측정

2) 기압의 변화

① 수평 방향 : 장소와 시간에 따라 기압이 변함

② 수직 방향 : 위로 올라갈수록 기압이 낮아짐

4-6. 기압과 바람은 어떤 관계가 있을까?                                                                 

(1) 등압선과 바람

1) 등압선 그리기

① 1000hPa 선을 기준으로 4hPa 간격으로 그린다.

② 등압선을 경계로 한 쪽은 기압이 높고, 다른 쪽은 낮다.

③ 관측 값이 없는 곳은 근처의 값에서 어림잡아 그린다.

④ 등압선은 매끈한 곡선이 되게 그리며 중간에 끊어지거나 서로 교차하지 않는다.

2) 해면 보정 : 기압을 나타낼 때 해수면 높이에서 측정한 값으로 고쳐서 기록한다.

(2) 고기압과 저기압

1) 고기압 : 주변보다 기압이 높은 지역

① 한랭 고기압 : 겨울철 극지방 근처의 공기가 냉각되어 만들어진 고기압(예: 시베리아고기압)

② 온난 고기압 : 대기 대순환에 의해 아열대지방(위도30°부근)에서 하강하는 공기에 의해 만들어진 고기압(예: 북태평양고기압)

2) 저기압 : 주변보다 기압이 낮은 지역

① 온대 저기압 : 온대 지방에서 발생하는 저기압

② 열대 저기압 : 열대지방(위도 5∼10°)에서 발생하는 저기압으로 발달하여 태풍이 되기도 한다.

(3) 바람

1) 방향 : 고기압 → 저기압

2) 바람의 원인 : 기압경도력(기압 차에 의해 생기는 힘)

3) 바람의 세기 : 등압선 간격이 좁을수록 바람이 강하게 분다.

4) 바람에 작용하는 힘 : 기압경도력, 전향력, 마찰력

 

(4) 풍향과 풍속

1) 풍향 : 바람이 불어오는 방향으로 북(N)이나 남(S)을 먼저 읽는다.

2) 풍속 : 바람의 세기로 m/s, km/h, knot 등의 단위로 나타낸다.

(5) 바람의 종류

1) 해륙풍 : 육지와 바다의 비열차 때문에 생기며 낮에는 해풍, 밤에는 육풍이 분다.

2) 계절풍 : 여름철에는 바다에서 육지로, 겨울철에는 육지에서 바다로 바람이 분다.

3) 산곡풍 : 낮에는 곡풍(골짜기→정상)이 밤에는 산풍(정상→골짜기)이 분다.

4-7. 찬 공기와 더운 공기가 만나면?                                                                       

(1) 기단과 날씨

1) 기단 : 기온과 습도가 비슷한 큰 공기 덩어리

2) 기단의 성질 : 발생 장소의 성질에 따라 기단의 성질이 달라짐.

     (대륙기단 - 건조함,  해양기단 - 다습함)

3) 우리나라 부근의 기단

기단의 종류	기단의 성질	영향을 주는 계절
시베리아 기단	한랭건조	겨울철
양쯔강 기단	고온건조	봄가을
오호츠크해 기단	한랭다습	초여름
북태평양 기단	고온다습	여름철

4) 기단의 변질 : 기단이 발생장소를 떠나 이동하면 성질이 변한다.

(2) 전선과 날씨

1) 전선면 : 성질이 다른 공기가 만난 경계면

2) 전선 : 전선면이 지표면과 만나는 경계선

3) 전선의 종류

① 한랭전선

a. 찬 공기가 따뜻한 공기를 밀어 올릴 때 형성됨

b. 전선면의 기울기 급하고 적운형 구름발달, 좁은 지역에 소나기

c. 이동속도 느리고 통과 후 기온 하강, 풍향은 남서풍 → 북서풍

② 온난전선

a. 따뜻한 공기가 찬 공기를 타고 상승할 때 형성됨

b. 전선면의 기울기 완만하고 층운형 구름발달, 넓은 지역에 이슬비

c. 이동속도 느리고 통과 후 기온상승, 풍향은 남동풍 → 남서풍

③ 폐색전선

a. 한랭전선이 온난전선에 겹쳐 형성됨

b. 집중호우 발생, 전선이 소멸됨

④ 정체전선

a. 세력이 비슷한 두 공기가 움직이지 않고 오려 머물러 있음

b. 초여름 장마전선

(3) 온대성 저기압과 날씨변화

1) A 지역 : 온난전선이 이동해 오므로 층운형 구름이 생기고 오랫동안 비가 내린다.

2) B 지역 : 온난전선이 통과하였으므로 기온이 높아지고 날씨가 맑다.

3) C 지역 : 한랭전선 후면으로 적운형 구름이 생기고 소나기가 내린다.

4) D 지역 : 한랭전선이 통과하였으므로 기온이 낮아지고 날씨가 좋아진다.

 

4-8. 일기는 어떻게 예측할까?                                                                             

(1) 일기도

1) 기상요소 : 기압, 기온, 이슬점, 바람, 습도, 구름, 강수

2) 일기도 : 기상요소를 숫자나 기호로 나타낸 지도

3) 일기도용 기호

(2) 우리나라의 일기변화 : 우리나라 부근의 고기압, 저기압, 전선은 편서풍의 영향을 받아 서쪽에서 동쪽으로 이동한다.

(3) 일기예보

1) 기상관측장비 : 라디오존데, 기상레이더, 기상위성

2) 일기예보의 종류 : 단기예보, 주간예보, 장기예보, 주의보

4-9. 우리나라 날씨의 특징은?                                                                              

(1) 봄철의 날씨

1) 이동성 고기압 : 봄과 가을에 발생하는 이동성 고기압의 영향으로 바람이 강함

2) 황사 현상 : 중국 황하 유역에서 발생한 황토 먼지가 편서풍을 타고 날아옴

(2) 여름철의 날씨

1) 초여름의 날씨 : 오호츠크해 기단과 북태평양 기단이 만나 장마전선을 형성함

2) 한여름의 날씨 : 북태평양기단의 영향으로 매우 덥고 습한 날씨, 태풍의 영향

                           (남고 북저형 기압배치로 남풍이나 남동풍)

(3) 가을철의 날씨

1) 북태평양 기단이 약해지고 이동성 고기압의 영향을 받음

2) 맑은 날씨에 일교차가 크고 서리가 내림

(4) 겨울철의 날씨

1) 시베리아 기단의 영향으로 차고 건조한 날씨가 지속됨

2) 서고 동저형의 기압 배치로 북서풍

(5) 태풍(열대성 저기압)

1) 위도 5∼10° 부근에서 수온 26℃ 이상인 열대 해상에서 발생함

2) 열대저기압이 발달하여 풍속 17m/s 이상이면 태풍이라 함

3) 전선을 동반하지 않고 등압선은 간격이 매우 좁은 동심원

4) 북서쪽으로 이동하다 편서풍대에서 북동쪽으로 진로 변경

[바람의 파이터]

귀한자료 감사