안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 우주선이 우주를 나는 원리에 대해서 궁금합니다.
우주는 공기나 바람이 없는 무중력상태인데 비행기가 공기 저항을 이용해 날아가는 것처럼 추진하는것은 불가능하기에 뉴턴의 3법칙인 작용반작용의 법칙을 이용하여 우주선을 추진하게 합니다. 어떤 힘이 작용하면 크기가 같고 방햐이 반대인 힘이 작용한다는 이 법칙은 우주선이 연료를 강하게 뒤로 내뿜으면 반작용으로 우주선이 전진하는 힘을 얻게 되는것이지요~ 우주선이 움직이기 위해서 연료를 태워 고속으로 배출하는 방식을 사용하며 방향은 제어용 로켓을 이용하여 특정 방향으로 작은 로켓을 분사하여 반작용하면서 우주선이 원하는 방향으로 회전을 시키는 것이지요! 우중세ㅓㄴ 공기 저항이 없기에 한번 속도를 얻으면 계속 이동할수 있게 되는 것입니다!
Q. 태풍이 만들어질때 상공에서 바람이 매우 강하게 불면 만들어지기 왜 어렵나요
상층의 강한바람을 윈드시어라고 하는데 이는 고도에 따른 바람의 ㅅ ㅗㄱ도와 방향의 차이를 의미하게 됩니다. 지표면과 상공에서 바람의 속도나 방향이 다르면 강한윈드시어가 존재하게 되는것인데 태풍이 발달하려면 상층과 하층의 공기가 원형으로 균형있게 회전해야 하지만 윈드시어가 강하면 흐름이 뒤틀리게 되는 것이지요! 태풍은 따뜻한 바다에서 상승하는 공기가 응결하면서 형성도는 열대성 저기압인데 상층에서 강한 바람이 불면 태풍 중심의 따뜻한 공기가 한쪽으로 밀려서 대류가 비대칭이 되어 태풍 구조가 무너지게 됩니다. 태풍이 강해지려면 바다에서 따뜻한 공기와 수증기를 계속 흡수해야 하는데 태풍의 상승기류가 강한 상층 바람에 의해 흐트러지고 열과 수증기를 안정적으로 공급받기 어려워지게 되어 태풍이 성장하는데 필요한 에너지가 부족해지고 약해지게 되는 것이지요. 태풍은 상층에서 대류운이 균형있게 발달해야 하는데 회전이 불균형해지고 찢어지는 경향성을 가지게 됩니다~
Q. 주먹만한 우박이 만들어지기 위한 조건이 무엇인가요
강력한 상승기류가 있어야 하지요! 물방울이 상층으로 운반되면서 얼음 알갱이로 성장하게 되는데 주먹만한 우박은 엄청나게 강한 상승기류가 필요합니다.이는 지표면의 뜨거운 공기와 상층의 차가운 공기가 ㅏㅁㄴ나야 하며 상층 대기가 매우 차가울수록 물방울이 더 쉽게 얼어붙어 우박이 커지게 됩니다. 또한 충분한 시간이 있어야 하지요!
Q. 제트기류라는것은 어떻게 생기고 무슨역할을 하나요
제트기류는 대기 상층에 빠르게 흐르는 강한 바람의 띠로서 극지방과 중위도 지역의 경계에서 형성되어 기후와 ㅏㄹ씨에 중요한 역할을 하고 있습니다. 제트기류는 지구의 자전효과와 온도 차이로 인해 형성되는데 찬공기와 따뜻한 공기가 만나는 경계에서 발생하며 북극의 차가운 공기와 중위도의 따뜨한 공기가 만나는 지역에서 형성되며 온도차이가 클수록 공기의 밀도 차이가 커지고 이로 인한 기압 차이가 발생하여 강한 바람을 형성하게 됩니다. 지구는 서쪽에서 동쪽으로 자전하고 있기에 공기의 흐름도 영향을 받고 원래는 고온과 저온 지역 사이에서 단순한 바람이 불어야 하지만 지구의 자전으로 인해 바람이 동서방햐으로 휘어지면서 강한 공기 흐름이 형성되게 되는것이지요! 제트기류는 기후와 날씨 변화에 큰 영향을 미치며 항공기 운항에도 중요한 역할을 하고 있답니다!
Q. 겨울철에는 왜 비가 적게 오나요~~??
겨울철엔 기온이 낮아지면서 공기중의 수증기량이 감소하고 기온이 낮을수록 공기를 포함할수 있는 최대수증기량이 줄어들게 되어 겨울철 대기는 여름철보다 훨씬 건조하기에 비구름이 쉽게 형성도지 않게 되는 것이지요. 우리나라의 겨울철 기후는 시베리아 고기압의 영향으로 북서풍이 불어오고 대륙에서 건조한 공기를 실어오기에 습기가 적어 비가 잘 오지 않게 되는것이지요. 반대로 여름엔 태평양 고기압이 확장되며 습한 바람이 유입되여 강수량이 증가하게 되는 것입니다. 겨울철에도 강수가 전혀 없는것은 아니지만 낮은 기온으로 비보다는 눈이 많이 내리게 되는 것이지요!