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안개가 많은 날씨는 어떤 이유에서 발생하나요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.안개는 지표 부근의 공기에 있던 수증기가 응결하여 만들어진 물방울입니다. 수증기가 응결하기 위해서는 기온이 내려가야 합니다. 오늘 아침 안개가 발생한 것은 지난 밤 사이 지면이 충분히 냉각되었다는 이야기입니다. 지면은 온도에 따라 적외선으로 복사 에너지를 방출합니다. 낮 동안은 태양으로부터 입사되는 복사 에너지가 방출되는 에너지보다 많아 가열되므로 지표의 온도가 올라갑니다. 그러나 밤이 되면 입사되는 에너지가 없으므로 방출만 일어나 지표의 기온이 내려갑니다. 지표 부근의 기온은 지표의 온도에 영향을 받습니다. 밤 사이 지표에서 방출되는 에너지는 대기 상태의 영향을 받습니다. 대기 중에 수증기가 많다면, 즉 비가 오는 날이나 구름이 잔뜩 낀 날은 지표에서 방출되는 적외선 복사가 방해를 받게 됩니다. 수증기가 적외선을 흡수하여 재복사하므로 지표의 기온이 상대적으로 덜 내려갑니다. 반대로 구름이 없는 맑은 날이라면 지표에서 방출되는 복사를 막을 것이 없으므로 지표의 온도는 해가 뜰 때까지 내려갑니다.안개는 대기 중에 수증기가 상대적으로 적고 지면의 온도가 충분히 내려간 날에 발생하므로, 어젯밤 날씨가 맑았음을 알 수 있습니다.일반적으로 대기 중에 수증기가 많은 여름이나 흐린 날에는 안개가 잘 발생하지 않습니다. 안개는 주로 가을철 맑은 날 새벽에 발생합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.25
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지구 자기장을 생성하는 근본적인 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구의 자기장은 액체 상태인 외핵의 대류에 의해 발생합니다. 외핵은 주로 철과 니켈로 되어 있으며, 내핵과 접한 부분과 맨틀과 접한 부분 사이의 온도 차이에 의해 대류가 일어납니다. 대류가 일어남에 따라 전자의 흐름이 발생하고 이에 따라 자기장이 발생합니다. 이를 다이너모 이론이라고 합니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.25
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빅뱅 이후 우주에서 최초로 형성된 원소는 무엇일까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.빅뱅 이후 우주에서 만들어진 최초의 원소는 수소입니다. 빅뱅 이후 우주가 냉각되는 과정에서 쿼크가 결합하여 양성자와 중성자를 형성합니다. 양성자는 그 자체로 수소 원자핵이 되고, 양성자 2개와 중성자 2개가 결합하여 헬륨 원자핵을 형성합니다. 빅뱅 이후 38만 년이 지난 시점에 우주의 온도가 약 3000K까지 냉각되고, 전자들이 운동 속도가 느려져 원자핵에 붙잡히게 됨에 따라 중성 원자가 만들어지게 됩니다. 이전까지는 빅뱅 시 방출된 빛이 입자(수소 원자핵, 헬륨 원자핵, 전자 등)들에 충돌되어 빠져나오지 못하는 상태(불투명한 우주)였습니다. 중성 원자가 형성되는 시점에서 입자의 수가 확연하게 감소되어 비로소 빛이 우주 공간에 퍼지게 되었습니다(투명한 우주). 이 때 빠져나온 빛이 우주 배경 복사입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.24
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구름은 왜 하늘에 떠있는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.구름은 아주 작은 물방울로 이루어져 있습니다. 공기가 상승하는 과정에서 단열 팽창에 따른 냉각으로 수증기가 응결하여 만들어진 물방울이 구름입자입니다. 일반적으로 구름 입자의 지름은 0.01~0.02mm, 안개 입자는 0.1~0.2mm, 빗방울은 1~2mm입니다. 이렇게 작은 물방울은 약한 상승 기류에도 떠 있을 수 있습니다. 구름이 만들어지기 위해서는 상승 기류가 있어야 하므로 구름은 공중에 떠 있을 수 있는 것입니다. 구름 입자끼리의 충돌로 커져 상승 기류에 의한 힘보다 중력이 커지면 아래로 낙하하는데 이것이 비입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.24
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태양은 앞으로 얼마나 더 빛날 수 있을까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양의 수명은 태양의 중심핵에서 수소핵 융합 반응에 의해 발생하는 에너지와 중심핵에 있는 수소의 양으로 알 수 있습니다. 태양의 중심핵이 차지하는 질량은 전체 질량의 약 10%이고, 수소핵 융합 반응이 일어날 때 일어나는 질량 결손은 약 0.7%이므로, 태양이 주계열에 머무는 동안 방출할 수 있는 총 에너지는 1.3x10^44J입 됩니다. 태양의 광도가 4x10^26W이므로, 총에너지를 광도로 나누면 약 3.3x10^17초, 즉, 약 100억 년이 나옵니다. 태양의 현재 수명이 약 50억 년이므로, 앞으로 50억 년 동안 주계열에 머무를 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.24
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적도주변인데 사계절이 있는나라도 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.계절은 태양의 남중 고도와 관계 있습니다. 적도에 있는 나라도 지구가 공전함에 따라 태양의 남중 고도가 바뀝니다. 적도의 경우 춘분과 추분에는 90도, 하지와 동지 때는 66.5도가 됩니다. 따라서 우리나라와 같은 4계절은 아니어도 기온의 변화가 나타납니다. 적도에서 고위도로 갈수록 계절에 따른 태양의 남중 고도 변화는 점차 커지고, 위도 23.5도 이상에서는 4계절이 나타나게 됩니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.23
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안녕하세요. 이용준 전문가입니다.질문 내용이 무엇인지 알 수가 없어서 답변을 못하겠네요. 모르스 부호로 질문하신 것 같기도 하고...
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.23
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남극과 북극 중 어느 곳의 빙하가 더 빨리 녹고 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.극빙하가 녹는 속도는 지구 온난화로 인해 더욱 가속되고 있는 상황입니다. 극빙하 중 남극보다 북극의 빙하가 2배 정도 더 빨리 녹고 있습니다. 관측 결과 및 예측에 따르면 2020년에는 북극은 약 5x10^12톤, 남극은 약 2x10^12톤이 녹았으며, 2040년에는 북극은 약 5.5x10^12톤, 남극은 약 2.5x10^12톤이 녹을 것으로 예상하고 있습니다. 학자들은 10^12톤의 빙하가 녹으면 전세계 해수면이 약 3mm 상승할 것으로 예상합니다.빙하가 녹으면 지구 온난화는 더욱 가속될 것으로 보입니다. 빙하가 태양빛을 반사하는 정도는 약 90%이지만, 빙하가 녹아 땅이 드러나면 반사율은 절반 이하로 줄어들 것입니다. 반사율이 줄어든 만큼 태양 복사 에너지를 많이 흡수하여 기온이 올라가게 되고 빙하는 더 많이 녹을 것입니다. 빙하가 녹은 담수가 유입되면 해수의 심층 순환이 영향을 받게 되고 전 지구적으로 열의 이동이 영향을 받게 되어 기후 변화가 나타나게 될 것입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.23
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지구 지질학에서 대륙 이동설이 판구조론으로 발전하게 된 학문적 과정
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.대륙 이동설은 1912년 독일의 기상학자인 알프레드 베게너에 의해 제시되었습니다. 베게너는 대륙이 이동하였음을 알려주는 증거로 두 대륙(아프리카 대륙의 서해안과 남아메리카 대륙)의 해안선 모양의 유사성, 고생대 빙하의 분포 및 이동 흔적, 고생대 석탄층의 분포, 고생물(글로소프테리스, 메소사우루스, 리스트로사우루스 등)의 분포 흔적 등을 제시하였습니다. 베게너의 주장은 증거상으로는 문제가 없지만 대륙을 이동시킨 원동력에 대한 설명을 할 수 없었기에 사장되었습니다.이후 영국의 홈즈가 맨틀이 대류할 수 있다는 '맨틀 대류설'을 제시하였지만 이 역시 맨틀 대류에 대한 증거를 제시하지 못했습니다.이후 고지자기에 대한 연구가 진행되고, 해저 지형에 대한 새로운 사실들이 발견되면서 해령을 중심으로 해양지각이 확장된다는 '해양저확장설'이 매튜와 바인에 의해 주장되었습니다. 이들은 해양저가 확장된다는 증거로 1. 고지자기의 역전 줄무늬가 해령을 중심으로 대칭적으로 나타난다는 점, 2. 해구를 기준으로 대륙 쪽으로 들어갈수록 지진의 진원 깊이가 증가한다는 점, 3. 해양지각의 나이가 2억 년 이상인 것이 없다는 점을 들었습니다.이후 '해양저 확장설'은 지진파를 이용한 지하 물질의 상태 등에 따른 연구 결과 지각과 맨틀 최상부를 포함한 두께 약 100km의 암석권이 그 아래에 놓인 유동성을 띠는 연약권의 대류에 따라 이동한다는 판구조론(plate tectonics)으로 발전하였습니다. 현재는 판의 이동을 포함 지구 내부의 움직임을 열대류로 설명하는 플룸구조론(plume tectonics)이 어느 정도 확립된 상황입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.22
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화산활동의 원인은 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.뉴스에서 보는 화산활동이 빈번한 화산들은 대부분 하와이, 아이슬란드, 태평양의 연안에 위치합니다. 하와이는 열점, 아이슬란드는 해령, 태평양 주변은 판의 섭입 경계에 해당합니다.화산 활동은 지하에 있는 마그마가 지표의 틈을 뚫고 분출하는 현상을 말합니다. 따라서 화산 활동이 일어나기 위해서는 화산의 지하에 마그마가 있어야 합니다. 마그마는 지하 깊은 곳에 있는 물질이 온도와 압력 조건에 의해 용융 상태가 된 것을 말합니다. 마그마가 만들어지는 과정은 크게 1. 맨틀 물질의 상승에 따른 압력 감소, 2. 물의 공급에 따른 용융점 낮아짐, 3. 특정 원인으로 인한 지하 온도의 상승 등이 있습니다. 1, 2는 현무암질 마그마가 만들어지는 과정이고, 3은 유문암질 마그마가 만들어지는 과정입니다. 현무암질 마그마는 유문암질 마그마에 비해 유동성이 매우 크므로 지각의 좁은 틈으로도 잘 빠져나옵니다. 1의 경우는 맨틀 물질의 상승이 있는 곳에서 잘 나타나며, 해령이나 열점이 이에 해당합니다. 2는 판이 섭입하는 과정에서 나타나며 해구로부터 다른 판의 아래로 섭입하는 판과 섭입 당하는 판의 경계인 베니오프 대에서 나타납니다. 그러나 이곳에서 만들어진 현무암질 마그마는 상승하는 과정에서 대륙 지각의 하부에 들러붙어 대륙 지각을 가열하여 3의 과정으로 유문암질 마그마가를 형성합니다. 이렇게 만들어진 유문암질 마그마와 아래에 있는 현무암질 마그마가 섞여 중간 성분인 안산암질 마그마가 됩니다. 안산암질 마그마에 의해 화산활동은 주로 태평양의 변두리인 환태평양 화산대에서 나타납니다.간혹 만들어진 마그마가 지각의 틈을 따라 이동하여 생성 장소와 다른 곳에서 분출하는 경우도 있기는 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
25.09.22
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