천둥과 번개가 생기는 조건은 무엇인가요?
천둥과 번개가 늘 같이 진행되는 것 같진 않습니다.
이러한 천둥과 번개가 생기는 조건은 각각 무엇인가요?
또, 천둥과 번개가 함께 진행될 때는 어떤 조건이 필요한지 궁금합니다.
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.
천둥과 번개는 늘 같이 생기는 것이 맞습니다.
천둥과 번개를 일으키는 것은 적란운입니다. 구름을 구성하는 물방울이 상승기류로 인해 파열되면 파열된 물방울은 양으로 대전되고 주위의 공기는 음으로 대전됩니다.
전하차에 의해 생기는 전기가 바로 번개이며, 번개가 발생할때 나는 소리가 천둥입니다.
번개가 생길때는 늘 천둥이 생긴다고 생각하시면 됩니다.
1명 평가안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
번개는 대개 적운형 구름(특히 적란운)에서 발생합니다. 이러한 구름은 빠르게 상승하는 공기 덩어리(상승 기류)와 차가운 하강 기류가 만나면서 형성됩니다. 구름 내부에서 얼음 입자와 물방울이 상호작용하면서 구름 위쪽은 양전하, 아래쪽은 음전하가 축적됩니다. 구름 내 전하가 충분히 쌓이면 구름과 지표면, 혹은 구름 사이에서 전기적 불안정이 생깁니다. 이때, 전하가 방전되면서 번개가 발생합니다. 번개는 구름에서 구름으로 발생할 수도 있고, 구름에서 지표면으로 방전될 수도 있습니다. 전하가 충분히 축적되고, 방전 경로가 형성되면 번개가 발생합니다. 이는 짧은 순간에 강력한 전기적 방출을 일으키며, 이로 인해 공기가 순간적으로 매우 뜨거워져 빛(번개)이 발생합니다. 천둥은 번개로 인해 발생하는 소리입니다. 번개가 공기를 급격히 가열하면서 공기 중의 분자들이 팽창하고 수축하며, 이로 인해 충격파가 발생하여 천둥 소리가 들립니다. 번개가 공기를 가열하면 공기의 온도가 약 30,000°C에 달할 수 있습니다. 이는 태양 표면 온도보다 훨씬 높은 온도로, 이 과정에서 공기가 급격히 팽창합니다. 팽창한 공기가 갑자기 수축하면서 공기 중에서 충격파가 발생하고, 이 충격파가 우리의 귀에 도달할 때 천둥 소리로 들리게 됩니다. 번개가 발생한 거리와 상관없이 천둥 소리는 반드시 뒤따라옵니다. 천둥과 번개는 보통 함께 발생합니다. 번개가 발생할 때마다 그로 인해 공기가 급격히 가열되고 충격파가 발생하기 때문에, 번개가 칠 때는 반드시 천둥이 따라옵니다. 다만, 번개는 빛이기 때문에 우리 눈에 즉시 보이지만, 천둥 소리는 소리의 속도(약 340m/s)로 전달되기 때문에 번개가 친 후에 천둥 소리가 조금 뒤에 들리게 됩니다. 천둥과 번개는 항상 동시에 발생하지만, 우리에게 동시에 느껴지지 않는 이유는 번개의 위치와 거리에 따라 달라집니다. 번개가 가까운 곳에서 발생할 경우, 천둥 소리가 즉시 들리거나 거의 동시에 들립니다. 하지만 멀리 떨어진 곳에서 번개가 칠 경우, 빛은 즉시 보이지만 천둥 소리가 우리에게 도달하는 데 시간이 걸립니다. 천둥 소리가 들리지 않을 만큼 먼 곳에서 번개가 칠 때는 번개만 보이고 천둥은 들리지 않게 느껴질 수 있습니다.