안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 열대우림의 기후 특징은 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1. 기온최한월 평균 기온 18℃ 이상, 기온의 일교차보다 기온의 연교차가 작음2. 강수기온의 지역적 차이보다 강수의 지역적 차이가 뚜렷함3. 분포적도를 중심으로 북회귀선과 남회귀선 사이의 저위도 지역에 분포적도 수렴대의 이동과 열대 기후▶ 적도 수렴대가 남쪽으로 이동하는 시기임. 적도 수렴대의 영향을 받는 열대 우림 기후 지역은 겨울에도 많은 비가 내리지만, 아열대 고기압대의 영향을 받는 북반구의 사바나 기후 지역은 하강 기류가 발달하여 맑은 날씨가 이어짐▶ 적도 수렴대가 북쪽으로 이동하는 시기임. 열대 우림 기후 지역과 북반구의 사바나 기후 지역 모두 적도 수렴대의 영향을 받아 많은 비가 내림. 이 시기가 여름인 남반구의 사바나 기후 지역은 아열대 고기압대의 영향을 받아 맑은 날씨가 이어짐기후 구분강수량과 강수의 계절적 분포에 따라 구분구분특징열대 우림 기후적도 수렴대의 영향으로 연중 많은 비가 내림특징 : 대류성 강수 빈번 → 열대성 스콜로 일시적인 호우 발생, 월 강수량 최소 60mm 이상, 연 강수량 2,000mm 이상분포 : 적도를 따라 동서로 길게 분포(대략 남∙북위 5˚~10˚) → 남아메리카의 아마존 분지, 아프리카의 콩고 분지, 동남아시아의 인도네시아 등 도서 지역사바나 기후적도 수렴대와 아열대 고기압대의 영향으로 우기와 건기의 구분이 뚜렷함특징 : 열대 우림 기후보다 강수량이 적음, 연 강수량 900~1,800mm, 건기에 해당하는 3~4개월 동안에는 강수가 거의 없음분포 : 열대 기후 중 가장 넓게 분포 → 중앙 및 남아메리카, 남부 아시아, 오스트레일리아 북부 등 열대 우림 기후 및 열대 몬순 기후 주변열대 몬순 기후고온 다습한 계절풍의 영향으로 우기와 건기의 구분이 비교적 뚜렷함특징 : 연 강수량 2,000mm 이상, 열대 우림 기후와 같이 강수량이 많지만 짧은 건기가 나타남 → 열대 우림 기후와 사바나 기후의 중간형분포 : 인도, 미얀마, 타이, 필리핀 등 동남아시아 지역과 남아메리카 북동부 지역열대 고산 기후특징 : 상춘 기후 → 월평균 10~15℃의 기온이 연중 지속됨분포 : 열대 고산 지역열대 기후와 고산 기후▶ 열대 기후 지역인 벨렘과 고산 기후 지역인 키토는 모두 적도 인근에 위치한 도시임. 해안의 저지대에 위치한 벨렘의 매월 평균 기온은 25℃ 내외이지만, 해발 고도 2,800m 이상의 고산 지대에 위치한 키토는 일 년 내내 15℃ 내외의 월평균 기온을 유지함.두 지역 모두 기온의 연교차보다 기온의 일교차가 큼. 키토 외에 라파스, 보고타, 멕시코시티 등이 열대 고산 지역에 발달한 대표적인 도시들임열대 기후의 식생구분열대 우림사바나특징다양한 종류의 상록 활엽수림 → 덩굴 식물 및 관목에서부터 키 큰 나무의 다층 구조 형성좁은 면적 안에 수백 종의 식물이 섞여서 분포 → 밀림(정글)열대 기후 지역의 해안에 맹그로브 숲 발달열대 초원 형성 → 키가 큰 풀의 초원에 소림 분포열대 우림에 가까울수록 수목의 밀도가 높아지며, 스텝에 가까울수록 수목의 밀도가 낮아지고 키도 작아짐우기에는 풀이 무성하게 자라 초식 동물의 서식에 유리 → 야생 동물의 낙원분포열대 우림 기후 지역과 열대 몬순 기후 지역에 분포 → 브라질 북동부 해안 및 아마존 강 유역 - 셀바스, 인도차이나 반도 서해안(인도네시아 등)북아프리카 열대 우림 주변 지역(사바나), 남아메리카의 오리노코 강 유역(야노스), 브라질 고원(캄푸스), 라플라타 강 상류 지역(그란차코) 등남아메리카의 열대 식생셀바스(selvas) : 아마존 강 유역에 펼쳐진 세계 최대의 열대 우림임. 최근 각종 개발로 인해 해마다 넓은 면적의 삼림이 사라지고 있음그란차코(Gran Chaco) : 볼리비아, 파라과이, 아르헨티나, 브라질에 걸쳐 있는 라플라타 분지에 위치함. 대부분 키 작은 나무가 듬성듬성 자라는 초원을 이루고 있음야노스(Llanos) : 오리노코 강 유역에 위치한 평원임. 사바나 기후 지역이지만 오리노코 강을 따라 좁고 길게 열대림이 분포함캄푸스(campos) : 브라질 고원에 펼쳐져 있는 사바나 초원임. 과거에는 물이 부족하여 작물 재배가 어려웠으나, 최근에는 관개 시설을 이용하여 면화, 밀, 옥수수, 사탕수수 등을 재배하고 있음
Q. 지질학에서 대륙 이동이란 무엇인지 개념이 궁금합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.대륙이 오랜 지질시대를 경과하면서 지표면에서 수평적으로 이동하고 있다는 가설로서 20세기 초에 독일의 학자 알프레드 베게너(Alfred Wegener)에 의해 제시됨.1. 5억 년 전에는 그림 반대편의 남반구에 위치하다가, 점점 지리상 남극에 가까워지게 됩니다. 이후에 그림 정면의 남반구로 서서히 북진하면서 지리상 남극과 멀어지는 것으로 볼 수 있습니다.2. 적도 근처에(그러나 남반구에 분명히 존재합니다) 있던 대륙이 남하하면서 지자기 남극에 가까워집니다. 그러나 반대편으로 가지 않고 다시 멀어지면서 현재의 분포를 갖게 됩니다.
Q. 제습기의 원리는 그냥 팬으로 빨아들이는 건가요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.공기 외에도 각종 기체 속에 포함되어 있는 습기를 제거하여 건조하게 만드는 과정을 모두 제습이라 할 수 있지만 일반적으로 제습기라 하면 이렇게 공기 중의 수분 제거를 목적으로 하는 것을 말한다. 예전에는 공장에서나 제습기를 썼지만 요즘은 가정에서도 습도를 조절하기 위해 제습기를 많이 사용하는 추세이다. 제습기는 공기 중의 습기를 직접 제거함으로써 상대습도를 줄입니다제습기 내부의 제습과정제습기가 공기 중의 습기를 제거하는 방식은 냉각식과 건조식으로 나눌 수 있다. 건조식은 화학물질인 흡습제를 이용하는 방식인데, 가정에서 사용하는 제습상품과 같이 공기 중의 습기를 직접 흡수하거나 흡착시켑니다흡습제가 습기를 더 이상 흡수하지 못하면 흡습제를 다시 가열해서 이 때 분리되는 습기를 제습기 바깥으로 내보내 다시 흡습제를 사용할 수 있다. 이러한 방식은 밀폐된 공간에서 소량의 수분을 제거하는 데 유용하다. 흡습제에는 수분을 흡착하는 능력이 뛰어난 다공성 물질인 실리카겔(silica gel), 알루미나겔(alumina gel), 몰레큘러시브(molecular sieves) 등이 있습니다냉각식 제습기는 공기 중의 수증기를 물로 응축시켜 습기를 조절한다. 수증기를 응축시키기 위해서는 이슬점 2) 이하로 공기의 온도를 내려야 한다. 때문에 냉각식 제습기는 냉각을 위해 에어컨과 같이 냉매를 이용하며 프레온 냉매는 여러 종류가 있는데, 제습기에는 R-22가 사용됩니다 습한 공기를 팬을 이용해 빨아들인 뒤 냉매를 이용한 냉각장치(증발기)로 통과시킨다. 냉각장치를 통과하면 공기의 온도가 낮아지고, 공기가 이슬점에 도달해 공기 중의 수증기가 물로 변해 냉각관에 맺혀 물통에 떨어져 모여져 찬물을 담은 컵의 표면에 물방울이 맺히는 것과 같은 원리인 셈이다. 습기가 제거된 건조한 공기는 응축기를 거쳐 다시 덥혀진 후에 실내로 방출됩나다 상대습도가 높을수록 공기 중의 수증기가 물로 변하기 쉬워 제습에 효과적이다.
Q. 지구온난화가 진행이되는데 왜 겨울에는 더 추워지는건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.이상한 말처럼 들리겠지만, 올겨울 한파의 주요 원인 중 하나로 지구온난화가 지목되고 있다. 지구온난화는 기후변화를 지칭하는 단어로 냉각화(glaciation)에 반대된다. 엄밀히 말하면 빙하기에서 벗어나면서 온도가 상승하는 것도 온난화의 범주에 들어간다. 원래는 원인에 관계없이 ‘지구의 평균기온이 올라가는 현상’을 뜻하는 말이었지만 현재는 ‘산업혁명 이후 화석연료 사용 증가로 인한 기온의 증가’라는 좁은 의미로 사용되고 있다. 그만큼 최근의 기온상승이 심상치 않다는 뜻이다. 사진 1. 많은 과학자가 여러 나라가 겪는 이상 한파의 원인이 지구 온난화라고 지적한다. 출처: shutterstock분명히 지구는 더워지고 있다. 그런데도 지역적으로 한파가 나타나는 이유는 무엇일까? 많은 과학자는 그 이유를 ‘급격한 온난화에 대한 지구의 반작용’이라고 해석한다. 수십억 년의 세월 동안 지구의 평균기온은 끊임없이 오르락내리락했지만 일정 범위를 벗어나지는 않았다. 추워지면 기온을 높이는 방향으로, 더워지면 낮추는 방향으로 지구는 나름의 노력으로 안정을 유지하려 한다. 같은 맥락에서 이번 겨울 한반도에 닥친 국지적 한파는 급격하게 상승하는 기온을 진정시키려는 지구의 노력이었다고 볼 수 있다. 국지적 한파의 요인으로 북극진동 세기, 북유럽의 기단변화, 적도의 대류현상 등으로 구분할 수 있는데, 이번에 닥친 한파는 북극진동의 세기 변화에 의한 것으로 여겨진다.일반적으로 북극은 일조량이 적어 대기가 냉각돼 수축하는 반면 중위도의 대기는 상대적으로 따뜻해 팽창한다. 이 때문에 중위도의 대기가 극지방의 대기를 밀어내 북극을 중심으로 고리 모양의 편서풍 제트기류가 발달한다. 평상시에는 중위도 대기의 세력이 강해 제트기류가 극지방에 가깝게 형성돼 차가운 공기가 남하하지 못하도록 막아주는 ‘에어커튼’ 역할을 한다.그런데 기온이 항상 일정하게 유지되지는 않으므로 북극과 중위도 지방의 세력 크기는 주기적으로 변화한다. 이 과정에서 제트기류도 중위도 지역의 세력이 강해지면 북상하고 극지방의 세력이 강해지면 남하하는 식으로 위치가 바뀐다. 이러한 현상을 북극진동이라고 한다.북극진동은 보통 ‘극진동지수’라는 수치로 그 정도를 표시한다. 극진동지수는 중위도 기압이 북극보다 높으면 양의 값으로, 북극 기압이 중위도보다 높으면 음의 값으로 표시한다. 따라서 극진동지수가 양의 값이면 제트기류가 북극에 가깝게 형성되고 팽팽해진다. 이때는 시베리아, 알래스카, 캐나다 등의 지역이 중위도 공기의 세력권에 들어 평소보다 더 따뜻해진다. 반대로 극진동 지수가 음의 값이면 제트기류가 남하해 중위도 지역까지 내려오며 동아시아, 북미 중동부 등에서는 더욱 남쪽으로 쏠려 돌출부를 형성한다. 이렇게 생긴 제트기류의 돌출부에 속한 지역에는 극지방의 찬 공기가 밀려들어 평소보다 훨씬 추워진다.2000년대 초반까지는 북극진동의 지수가 계속 증가했으나 2000년 이후 극진동지수가 지속적으로 감소했다. 2009년 겨울에는 11월 말부터 무려 3주 동안 100년에 한 번 있을 정도로 매우 강한 음의 극진동 상태를 보였으며 그 결과 매서운 한파가 몰아닥쳤다.극진동지수가 강한 음의 지수를 기록하고 제트기류 고리가 남하하는 주요 원인은 가을철 시베리아의 폭설이라 추측된다. 스키장에서 살이 타는 현상을 보면 알 수 있듯, 눈은 지표면보다 태양 에너지를 훨씬 잘 반사시킨다. 따라서 눈이 쌓이면 태양열을 반사하여 기온이 낮아진다. 때문에 시베리아에 평년보다 눈이 많이 내리면 공기가 평소보다 더욱 차가워져서 시베리아 고기압이 강해진다. 시베리아의 공기가 차가워지면 수직 파동 활동이 활발해져 북극 대기 상층은 오히려 따뜻해진다. 결국 따뜻해진 북극의 공기 압력이 중위도보다 높아지므로 음의 북극진동 상태를 만든다. 이 과정은 보통 1~2개월 정도에 걸쳐 일어나기 때문에 가을철 시베리아의 눈의 양을 보면 이듬해 겨울의 한파를 대략 예측해 볼 수 있다.실제로 최근 시베리아 지역의 눈이 증가하는 경향을 보이는데, 이는 북극 주변 온난화에 따른 해빙 감소와 연관이 있다고 추정된다. 북극해빙은 9월에 가장 작은 면적을 나타내는데, 최근 북극의 여름철 해빙 면적이 계속 줄어들고 있으며 겨울에조차 그 양이 감소하고 있다. 사진 2. 북극의 찬바람을 가둬놓는 제트기류가 지구온난화로 약해져 찬공기가 남쪽으로 내려와 한파가 발생한다. 출처: shutterstock실제로 지난 2012년 9월 지구의 평균 온도는 1880년 이래 가장 높았던 것으로 분석됐다. 때문에 북극 해빙(海氷)이 역대 가장 많이 녹아내렸다고 한다. 북극해빙의 면적이 줄면 북극해의 수분 증발이 심해져서 시베리아의 적설량이 증가할 수 있다. 결국 극지방의 온난화가 시베리아의 강설을 유도하고, 시베리아에 쌓인 눈이 극지방 공기의 세력을 강화시켜 제트기류를 남하시키면, 중위도 지역에 한파가 찾아오는 것이다.최근의 기상이변을 잘 관찰해보면 지역과 계절에 따른 온도차가 극심해지고 있음을 확인할 수 있다. 앞서도 말했듯 이는 급속한 온난화가 중요한 요인이며, 최근의 한반도 기후변화 추세로 볼 때 앞으로 당분간 한반도는 여름은 더욱 더워지고 겨울은 더욱 추워지는 양극성기후를 유지할 가능성이 크다. 결국 겨울의 혹한을 예방하고 기후의 양극화 현상을 줄이기 위해서는 지구온난화 속도를 늦추기 위한 노력이 필수적이라는 뜻이겠다.
Q. 가장 가까운 별 프록시마까지 인간의 현재과학으로 몇년이나 걸릴까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다. 태양을 축구공크기로 축소를 하다니..... 지름 140만 Km짜리 항성을 고작 0.3m 수준으로 줄였으니...귀찮으니 정확한수치는 거절하고 딱 잘라서 계산해봅시다...태양지름 : 14억 미터축구공 지름 : 0.3미터(대충 그러하다고 칩시다...)축소비율 : 43억4천만 : 1태양과 센타우리와의 거리 : 4.3광년그 거리를 줄이면??? : 9412000미터 = 9412km뭐... 강남역에서.. 미국땅까지의 거리정도 되겠군요...저희가 태양과 프록시마 중간이니깐 단슨계산해봤습니다