수치예보 기술이 현재 기상 예측의 핵심으로 자리 잡은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.수치예보는 대기의 운동과 변화를 설명하는 여러 역학 및 방정식에 관측자료를 넣어 컴퓨터로 풀어내러 예보하는 것을 말합니다. 수치예보를 하기 위해서는 적절한 수치예보모델과 이를 계산할 수 있는 슈퍼컴퓨터가 있어야 합니다. 수치예보 모델은 지형, 위도, 수륙 분포 등 다양한 변인을 고려해야 하므로 매우 복잡한 방정식을 포함합니다. 세계 각국에서는 자기 나라에 맞는 수치예보 모델을 개발하려고 애쓰고 있습니다. 그러나 수치예보는 어디까지나 계산을 근거로 한 예보이므로 100% 정확하지는 않습니다. 일기 상황은 아주 작은 변화에도 다른 결과가 나오기 때문입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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적색편이는 어떻게 별이 멀어지고 있다는 걸 알려주나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.편이(shift)는 파원과 관측자 사이의 거리 변화에 따라 나타나는 파장과 진동수의 변화입니다. 오스트리아의 물리학자인 도플러가 발견하였기에 도플러 효과라고도 합니다. 파원과 관측자 사이의 거리가 일정하다면 파원에서 발생한 파동은 관측자에게 일정한 파장으로 관측됩니다. 그러나 파원과 관측자 사이의 거리가 점점 가까워지면 파동과 파동 사이의 거리가 짧아지며 이로 인해 관측자는 파장이 원래보다 짧아진 것처럼 보입니다. 이를 파장이 짧아지는 쪽으로 움직인다고 해서 청색편이라고 합니다. 반대로 둘 사이가 멀어지면 파장은 더 길어지며 이를 적색편이라고 합니다. 편이의 정도는 기준 파장과 파원의 이동 속도에 따라 달라집니다. 파원의 접근 또는 후퇴속도가 빠를수록 편이의 정도는 커집니다. 따라서 기준 파장의 편이 정도를 알아내면 파원의 이동 속도를 알아낼 수 있는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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명왕성은 왜 태양계에서 퇴출이 된 행성이 되었나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양계는 태양을 포함해서 태양의 인력이 직용하는 범위에 있는 천체들을 말합니다. 명왕성(Pluto)은 아직도 태양 주위를 공전하고 있으므로 태양계에서 퇴출된 것이 아닙니다. 다만 행성에서 왜행성(왜소행성)으로 지위가 바뀐 것입니다. 국제천문연맹에서는 2006년 행성의 지위를 결정하는 기준 3가지를 발표했습니다. 첫째, 태양 주위를 직접 공전할 것, 둘째, 자체 중력으로 구형을 유지할 것, 셋째, 궤도 내에서 우월적인 존재여야 할 것이 그것입니다. 명왕성은 이 중 세 번째 조건을 만족하지 못해 행성에서 소행성으로 지위가 바뀐 것입니다. 한 때는 명왕성이라는 이름조차 빼앗기고 '왜행성 134340'으로 불리기도 했지만 현재는 명왕성으로 불립니다. 최근에는 미국을 중심으로 국제천문연맹이 정한 행성의 지위에 대해 이견을 제시하며 명왕성응 다시 행성으로 옮기려는 활동이 일어나고 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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여러가지 퇴적층은 어떻게 만들어지나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.퇴적층은 기존의 암석이나 물질들이 풍화 침식된 후 이동되어 유속이 느린 곳에 쌓인 것입니다. 퇴적층이 색깔, 두께 등에서 차이가 나는 것은 퇴적물의 종류, 크기, 성분, 퇴적 시기 등의 차이에서 기인합니다. 일반적으로 산소와 겹합하기 쉬운 환경, 즉 얕은 곳이나 여름철에 퇴적된 것은 밝은 색, 깊은 곳이나 겨울철에 퇴적된 것은 어두운 색을 띱니다. 그리고 유량이 많은 시기에 쌓인 층은 유량이 적은 시기에 쌓인 층에 비해 두께가 얇습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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태양계의 경계는 어디까지이고 그 너머에는 뭐가 있나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양계의 경계는 무엇을 기준으로 하는 가에 따라 달라집니다. 행성으로 본다면 가장 바깥쪽에 위치한 행성은 명왕성이며, 궤도의 평균 반지름은 39AU(1AU=1억 5천만km)입니다. 그러나 태양계의 경계를 행성을 기준으로 하기에는 어렵습니다. 태양의 인력이나 그 밖의 영향력이 있기 때문입니다. 태양계의 경계로 사용되는 것은 태양풍을 기준으로 설정한 말단 충격(Termination Shock), 태양권계면(Heliopause)이 있고, 태양의 중력을 기준으로 본다면 오르트 구름(Oort Cloud)까지 보기도 합니다.말단 충격은 태양풍과 성간 매질이 만나면서 속도가 느려지기 시작하는 곳으로, 태양풍이 부는 방향으로는 태양으로부터 80~100AU, 반대 방향으로는 태양으로부터 200AU 정도입니다.태양권계면은 성간 공간과 압력이 태양풍과 평형을 이루어 태양풍이 더 이상 밖으로 나아가지 못하는 곳으로, 약 120AU입니다.오르트 구름은 무수한 얼음 천체로 이루어진 이론적인 구역으로 구형의 구름과 같은 형상을 하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 오르트 구름은 장주기 혜성의 원천으로 추측되며, 태양의 중력이 영향을 미치는 가장 먼 곳입니다. 오르트 구름까지의 거리는 5만~10만AU로 알려져 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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북극성은 정확히 얼마나 멀리 있는 항성이고 왜 잘보이나요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.북극성은 작은곰자리의 꼬리별에 해당하는 별이며, 겉보기 등급은 약2등성입니다. 밝은별은 아니지만 천구의 북극에 가장 가까이 있는 별이라는 점에서 의미가 매우 큽니다. 북극성꺼지의 거리는 약 434광년이며, 세차운동으로 인해 천구의 북극으로부터 조금씩 멀어지고 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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우주에서 생활하게 되면 시간은 어떻게 계산하게 될까요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.시간을 측정하기 위해서는 기준을 정해야 합니다. 시간을 측정하는 기준 단위는 '초'입니다. 시간의 단위인 1초를 과거에는 지구의 자전 주기(하루)를 쪼개어 정했습니다. 그러나 지구의 자전 속도가 변하므로 일정하지 않기에 다른 기준을 찾아야 했습니다. 현재는 바닥 상태에 있는 세슘-133 원자의 진동수를 바탕으로 정의하고 있습니다. 이를 이용하면 우주의 어디에 있든지 지구에서와 같은 시간 기준을 가지고 시간의 흐름을 측정할 수 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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태양에서 일어나는 폭발이 왜 지구 통신에 영향을 미치나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양의 표면에서 폭발이 일어나는 것을 플레어라고 합니다. 플레어는 자기장으로 인해 태양 표면의 대류 현상이 막혔다가 순간적으로 폭발하는 것을 말합니다. 이 때 많은 대전 입자가 방출됩니다. 이 폭발이 지구 방향을 향하면 그 입자들이 지구로 향하게 되고, 이 대전입자들로 인해 전리층이 교란되어 통신에 영향을 빋기도 하고 전기회로에 영향을 주어 불편함을 주기도 합니다. 이를 델린저 현상이라고 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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중성자별은 왜 그렇게 작은데도 엄청나게 무거운가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.일반적으로 물질을 이루는 원자는 기본적으로 양성자와 전자, 그리고 중성자로 이루어져 있습니다. 중성자별(Neutron star)은 태야보다 질량이 큰 거대한 별의 진화단계 마지막에서 초신성 폭발 후 남은 별의 핵이 중력붕괴하여 만들어집니다. 별의 중심핵이 극도로 압축되는 과정에서 원자 구조마저 붕괴되어 원자핵의 양성자와 전자가 합쳐져 중성자로 변한 것입니다. 다시 말해서 초신성 폭발 후 별의 중심핵이 극단적으로 압축되어 남아 있는 상태입니다. 이로 인해 중성자별은 작은 크기임에도 엄청난 질량을 가지는 것입니다. 중성자별은 현재까지 관측된 우주의 천체 중 블랙홀 다음으로 밀도가 큰 천체입니다. 반지름이 12~13 km인 중성자별의 질량은 태양의 두 배에 해당합니다.과학자들의 계산에 따르면 항성이 죽고 난 뒤 남은 중심핵의 질량이 태양의 약 1.44배, 초거성의 경우 중심핵 질량이 태양 질량의 1.37배 이상 되면 중성자별이 될 수 있다고 합니다. 여기서 질량이 더 늘어 중심핵의 질량이 태양 질량의 약 2.5배 이상이 되면 블랙홀이 만들어진다고 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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화산 폭발이 지구의 온도를 내릴 수 있다고 하던데 맞나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.화산이 폭발하면 규모에 따라 다르겠지만 엄청난 양의 화산재가 대기 중으로 방출됩니다. 크기에 따라 다르겠지만 화산재 중 아주 작은 것들은 상층 대기를 타고 전지구를 돌게 됩니다. 이 화산재들은 태양 복사 에너지를 반사하여 태양 복사 에너지가 지표에 도달하는 것을 방해합니다. 이로 인해 지표의 기온은 내려갑니다. 화산에서 가까운 곳은 일시적으로 엄청난 양의 화산재로 인해 기온이 급작스럽게 내려가기도 합니다. 하지만 성층권까지 올라간 화산재는 지구 반대편 등 먼 곳에까지 영향을 미칩니다. 조선시대의 흉작은 1815년에 발생한 인도네시아의 탐보라 화산 때문인 것으로 생각됩니다. 탐보라 화산 폭발로 인해 전지구의 온도는 1~3°C 떨어졌으며, 이듬해인 1816년은 북미와 유럽에 여름이 없는 해가 나타났습니다. 이로 인해 농작물이 엄청난 피해를 입어 수년간 기근이 이어졌습니다.1991년 발생한 필리핀의 피나투보 화산은 전지구의 평균온도를 0.5°C 낮춘 것으로 밝혀졌습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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