4. 서울대 허창회교수님 기상관련질문에 대한 답변입니다

[이인숙(갈뫼중)]

21. 보통 과냉각수는 급속냉각 과정에서 만들어지는 걸로 알고 있는데, 구름 속의 과냉각 물방울은 어떻게 형성이 될까요?

-> 구름은 따뜻한 구름과 찬 구름으로 나눌 수 있는데 과냉각 물방울은 찬 구름 내에만 존재한다. 보통 과냉각 물방울은 0°C~-40°C에서 존재한다. 구름 내에서 강한 상승운동이 있으면 구름 내에 liquid water가 ice particle에 붙으면서 잠열을 방출하고 이것은 급속한 단열냉각에 의해 과냉각 물방울이 형성될 수 있다.

22. 0도 이하에서 과냉각 물방울과 빙정의 포화 수증기압 곡선이 달라지는 이유는?

-> 과냉각 물방울과 빙정의 포화수증기압은 액체 상태와 고체 상태 표면에서 증발하는 분자와 응결/승화하는 분자가 평형 상태를 이룰 때의 수증기 압력을 말합니다. 과냉각 물방울의 포화수증기압이 빙정의 포화수증기압보다 높은 이유는 물 분자 간의 결합력이 고체 상태보다 액체 상태에서 더 작아서 과냉각 물방울 표면에서 물 분자들이 훨씬 쉽게 이탈할 수 있기 때문이며 이로 인해 0도 이하에서 과냉각 물방울의 포화수증기압 곡선이 빙정의 포화수증기압 곡선보다 완만하다.

23. 기후변화단원 수업할 때 밀란코비치가 신생대 빙하기 도래의 원인을 지구자전축 경사, 세차운동, 이심률변화로 설명했는데 그러한 변화들이 주기성을 가지고 있다면 고생대나 중생대에도 신생대처럼 어느 정도의 규칙성과 경향성을 가지고 기후변화가 나타나야 하는데 왜 지질시대별로 다르느냐? 그 때는 지구의 운동 형태가 신생대와 다른 점이 있었느냐 등이었는데 이것도 미처 생각해보지 못해서 답변을 못해 질문드립니다.

-> 지구의 기후가 자연적으로 변화하는 이유는 아직 완전히 규명되지 않았다. 변화하는 기후에 대한 여러 가지 학설이 있으나 과거의 모든 기후변화를 어떤 단일 학설만으로 100% 설명하는 것은 불가능하다. 위에서 언급한 지구궤도의 변화로 인해 지구에 도달하는 태양에너지양의 변화가 발생할 수 있지만 빙하기와 간빙기 사이의 기온차를 설명하기 위해 지구의 궤도 변화 이외에도 다른 요인들이 존재한다. 그 요인들로는 대기 중 먼지 및 기타 에어로졸의 양, 얼음 벌판의 반사율, 메탄 등 미량기체의 농도, 구름의 특성변화 그리고 얼음으로 눌려있던 땅의 반동을 들 수 있다. 화산폭발은 기후에 큰 영향을 미친다. 화산이 폭발할 때 화산재를 비롯한 먼지 및 각종 기체들이 대량으로 대기에 유입된다. 특히 화산 폭발시 나오는 유황가스는 태양광선이 있을 때 수증기와 결합하여 반사율이 높은 작은 황산 입자를 생성하고 이것은 연무층을 형성하여 성층권에 자류하면서 입사광선을 일부 흡수함으로써 성층권은 가열되는 반면 지상기온은 냉각시키는 현상이 나타난다. 또한 흑점주기에 따라 태양 일사량 자체에도 변동폭이 있다. 흑점 최대기의 일사량은 흑점 최소기에 비해 약 0.1% 많다. 즉 일사량의 변화도 지난 세기에 일어난 빙하기와 간빙기를 일으키는 하나의 원인으로 작용했을 가능성이 있다.

24. 지질시대를 통해 볼 때, 신생대3기까지 지구의 평균기온은 현재보다 상당히 높았습니다. 전체적으로 본다면 신생대4기부터 저온 상태인데요..지구온난화로인해 다시 온도가 지질시대 상태로 복귀하고있는것으로 볼수도있지 않을까요? 현재우리에게는 온도변화가 상당히 빠르게 진행되고있다고 생각되지만 지질시대 온도 변화 그래프를 보아도 신생대3기말에 급격히 떨어지쟎아요. 이런 변화가 지구적 시간 관점에서는 자연스런 변화범주안에 들어갈수도 있다는 생각이 있을 수 있을 것 같아서요. 대기파트 중 기후변화에 대해 연구하신다고 해서 언뜻 궁금했던 것 올려봅니다

-> 14번 답변에서도 언급한 바 있지만, 최근 100년간의 기온 증가 추세는 역사상 유래를 찾아볼 수 없을 정도로 가파른 추세이며 인간의 산업 활동과 그 시기를 같이 하고 있기 때문에 자연스러운 변화로 보기 어렵다는 주장이 많다. 2007년에 발표된 IPCC 제 4차 보고서에서도 1950년대 이후의 기온 상승은 온실기체에 의한 것일 가능성이 크다고 표현하고 있다.

기상_관련_질문모음(답변).hwp

[노영희(부천북고)]

자료 올려 주셔서 고맙습니다~~~ 많은 도움이 될 것 같아요.....^^

[여용수(풍생고)]

좋은 자료 감사합니다. 평소 궁금했던 것들이네요^^