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대기는 왜 균질권과 비균질권으로 구분되는가?
지표에서 고도 80-100km 사이의 영역에서 대기는 어느 곳이나 비교적 일정한 화학조성을 유지하지만, 고도 80-100km 이상의 영역에서는 화학 조성이 고도에 따라 달라집니다. 고도가 높아질수록 더 작은 입자들이 분포하는 층상 구조를 형성합니다. 그 까닭은 다음과 같습니다. 균질권과 비균질권 모두에서 기체 입자들의 혼합은 일어납니다. 만약 혼합이 이루어지지 않는다면 기체 입자들은 중력에 의해 층상 구조를 형성할 것입니다. 지표에 가까울수록 대기압이 높아서 입자들 사이의 충돌이 자주 일어나며 이로 인해 혼합이 이루어집니... -
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한랭전선과 온난전선의 기울기 차이는 왜 생기는가?
전선면의 기울기 차이는 지형에 의한 마찰에 의해 주로 발생합니다. 그림에서 보다시피, 지표 근처일수록 지형에 의한 마찰 효과가 큽니다. 애초에 기울기가 비슷했다고 하더라도(ㄱ), 지표 근처에 비해 상층으로 갈수록 지형에 의한 마찰 효과가 작아지기 때문에 기류는 지표 근처보다 상층에서 더 빠르게 이동합니다. 그 결과 온난전선은 더 완만하게 한랭전선은 더 급하게 변화합니다(ㄴ). 참고문헌 Physical Geography: A Landscape Appreciation, 9th ed., T.L. McKnight and D. Hess, (Chap. 7) 푸른행성의 과학, http://www.skyobse... -
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과거의 일기도 및 위성 영상 자료 구할 수 있는 곳
2012년 1월 19일 1. 부경대학교 환경대기과학과 방재기상연구실은 서식에 따라 신청하신 분에 한하여 과거의 일기도와 위성 영상을 제공하고 있습니다. 아래 링크를 참고하세요. http://atmos.pknu.ac.kr/~mdr/weather_chart/index.php 2. 기상청에서 유료로 구입할 수 있습니다. 일기도의 경우 건당 200원 가량입니다. 기상청 민원실에 전화하여 구입하실 수 있습니다. 02-2181-0233 3. 학교에서 연구 목적으로 사용하는 경우에는 기상청 기상자원과에 공문을 시행하여 무료로 받아볼 수 있습니다. 2008년 3월 21일 이유는 알 수 없지만, ... -
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대류권계면의 높이는 왜 때마다 곳에 따라 다른가?
대류권은 대류가 일어나는 영역이고 대류권계면은 대류가 끝나는 고도입니다. 따라서, 대류권의 연직 범위 또는 대류권계면의 높이는 대류의 정도에 의해 결정됩니다. 대류가 활발할수록 대류권계면이 더 높은 것입니다. 지표 근처의 온도가 높을수록 대류는 활발하게 일어나며 더 높은 곳까지 대류를 일으키고, 그 결과 대류권계면을 더 높게 합니다. 따라서, 계절적으로는 여름에, 위도로는 저위도 지역에서 대류권계면이 더 높습니다. 푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/ -
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중간권에서 기상 현상이 일어나지 않는 까닭은?
여기서 말하는 기상 현상은 물과 관련된 기상 현상입니다. 다시 말해, 물의 상태 변화를 통해 나타나는 구름과 안개의 형성 그리고 강수의 형성 등을 포함합니다. 물과 관련된 기상 현상은 물의 상태 변화와 관련되어 있으므로 물이 존재해야 일어날 수 있는 현상입니다. 대기에서 물의 상태 변화는 기류의 연직 방향 운동(대류)에 의해 일어날 수 있습니다. 고도가 높아질수록 대기압이 감소하기 때문에 상승하는 공기는 팽창하면서 냉각됩니다. 냉각의 결과 공기덩어리 속의 수증기 분자는 응결하여 물방울이 될 수 있습니다. 중간권과 ... -
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위도별 대기 순환 세포와 편서풍 파동
태양복사에 의해 심하게 가열되는 적도 지방에서 상승한 기류는 상공에서 고위도로 이동하다가 위도 30도 근방에서 침강한 다음 지표를 따라 적도로 이동합니다. 이 순환을 해들리 세포라고 합니다. 지구상에서 가장 뚜렷하고, 또 가장 많은 양의 에너지를 순환시킵니다. 극 지방에서는 냉각된 공기가 침강한 다음 지표를 따라 남쪽으로 이동하다가 전향력의 영향으로 남하가 저지된 다음 상승하였다가 상공에서 다시 극 지방으로 이동해 옵니다. 이 순환을 극 순환 세포라고 하는데, 해들리 세포보다 뚜렷하지 않고 운반하는 에너지의 양... -
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현재 진행 중인 태양계 탐사
전 세계 각국에서 현재 진행하고 있는 태양계 탐사 임무입니다. 태양 SOHO, TRACE, Solar-B, Solar Dynamics Observatory, IBEX 수성 MESSENGER 금성 없음 지구 유인 우주 비행 (우주왕복선, 우주정거장), Tropical Rainfall Measuring Mission, Cluster, GRACE, Aqua, SOFIA, CloudSat, COSMIC, Aura, AIM, GOCE 달 "KAGUYA"(SELENE ) (일본, JAXA), Chang'e 1 (중국, CNSA) 화성계 Mars 2001 Odyssey, Mars Express (ESA), Spirit, Opportunity, Mars Reconnaissance Orbiter, Phoenix (2008년 5월 28일에 화성 착륙) 목성계 없음 토성계... -
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탄소의 순환
탄소의 순환(Carbon cycle)은 지구의 화학적 진화와 열적 진화에 매우 중요한 역할을 합니다. 탄소는 지권에 압도적으로 많이 존재하지만, 지권에 존재하는 탄소보다는 기권에 존재하는 탄소가 훨씬 더 중요한 의미를 가집니다. 특히 지구 기후 변동과 관련하여 기권을 중심으로 한 탄소의 공급과 제거는 매우 중요한 현대 과학의 화두입니다. 1. 탄소의 공급원 탄소는 기권에서 주로 이산화탄소의 형태로 존재합니다. 이산화탄소는 탈탄소화 과정(decarbonation)에 이은 화산 분출, 유기 탄소의 융기, 화석 연료의 연소, 침식, 그리고 생... -
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지구의 복각, 편각, 전자기력, 연직자기력, 수평자기력의 분포 (2000년)
2000년 기준 지구의 편각 분포 자료입니다. 그림을 클릭하면 크게 볼 수 있습니다. 1. 복각의 분포 가. 메카토르 도법 나. 북아메리카 다. 북극 라. 북극 마. 전세계: 내려받기 2. 편각의 분포 가. 메카토르 도법 나. 북아메리카 다. 북극 라. 북극 마. 전세계: 내려받기 3. 전자기력의 분포 가. 메카토르 도법 나. 북아메리카 다. 북극 라. 북극 마. 전세계: 내려받기 4. 연직자기력의 분포 가. 메카토르 도법 나. 북아메리카 다. 북극 라. 북극 마. 전세계: 내려받기 5. 수평자기력의 분포 가. 메카토르 도법 나. 북아메리카 다. 북극 라... -
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복각, 편각, 전자기력, 연직자기력, 수평자기력의 변화 애니메이션 (1590-1990)
1590년에서 1990년까지의 400년 동안 복각, 편각, 전자기력, 연직자기력, 수평자기력의 변화를 보여주는 자료입니다. 1. 복각 2. 편각 3. 전자기력 4. 연직자기력 5. 수평자기력 출처 : http://geomag.usgs.gov/ 푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/ -
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생명대, 생명가능지대
현재 가동 중인 외계의 지적 생명체 탐사(SETI; Search for Extraterrestrial Intelligence) 프로젝트들은 대개 ‘액체 상태의 물’을 찾기 위한 노력에 집중되고 있습니다. 지금껏 이룩한 과학의 토대에서 볼 때 액체 상태의 물이 생명체의 태동에 가장 훌륭한 환경을 제공하기 때문입니다. 화성의 표면을 처음으로 자세하게 관찰할 수 있게 되었을 때, 화성에서 물이 흐른 듯한 수로들을 찾아내고서 사람들이 그렇게 흥분했던 것도 역시 물의 존재가 생명체의 존재를 나타낸다고 믿었기 때문이지요. 지구의 생명체가 바다에서 발생하여 대... -
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생명가능지대를 벗어나는 태양
(실수로 삭제했던 글을 다시 올립니다. 원본 글은 2004년 3월 23일에 게시되었습니다.) 태양은 앞으로 50억년을 더 살 것 같습니다. 하지만, 남아 있는 50억년 동안 지구가 생명가능지대 안에 계속 남아 있을 수는 없습니다. 일반적인 다른 별과 마찬가지로 태양은 나이를 먹을수록 조금씩 더 밝아집니다. 태양이 처음 탄생한 46억 년 전 이후로 지금까지 광도가 30% 증가했습니다. 생명대가 중심 항성의 광도에 따라 달라지므로, 태양의 생명가능지대도 태양 탄생 이후로 계속 밖으로 멀어져 왔다고 볼 수 있습니다. 연속 생명가능지대(CH... -
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2009년 7월 22일 개기일식 관측지
다음 그림은 2009년 7월 22일 오전에 일어나는 개기일식의 진행과 관측 가능 지역, 그리고 중심식 지속 시간을 나타냅니다. 개기일식에 관한 정보를 보려면 다음 링크를 클릭하세요: 2009년 7월 22일의 개기일식 이 일식은 우리나라에서는 부분일식으로 관측(태양면의 80% 가량이 가려짐)됩니다. 개기일식 관측을 위해 해외 원정을 하는 경우에는 이 시기가 동아시아의 장마기와 겹친다는 점, 그리고 아시아 몬순의 영향으로 인도와 동남아시아 및 중국 서남부 지역에 비가 많이 내리는 시기라는 점을 고려해야 합니다. 서티벳의 경우 맑은... -
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일기도 기호
고등학교 과학에서 알아야 할 일기도 기호를 도표로 정리하였습니다. 도표 아래에는 일기 기호의 사용 예를 플래시로 나타내었습니다. *** 수정 사항: 아래 그림에서 구름의 양을 나타내는 부분을 수정해야 합니다. 구름의 양은 8단계로 나타냅니다. 아래 그림에서 "흐림"은 "구름 양 8/8", "갬"은 "구름 양 4/8"로 바꿔주세요. 푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/ -
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삼성-허베이 기름 유출 사고의 발생과 진행
2007년 12월 7일, 삼성중공업의 화물선(바지선, barge) Samsung N o 1이 209,000톤의 원유를 실은 홍콩 선적의 탱커인 허베이 스피릿 Hebei Spirit호에 충돌하였습니다. 허베이 스피릿은 서해안 태안반도에서 8km 쯤 떨어진 해역에 정박 중이었습니다. 이 사고로 허베이 스피릿 호에서 10,500톤의 원유가 바다로 새어나갔습니다. 초기에는 기름 띠가 충남 대안군 전역에 국한되었지만, 몇 주가 지나면서 더 남쪽에 있는 해안과 섬 쪽으로 퍼져나갔습니다. 정도에 따라 다르지만 서해안 해안선 375km에 걸쳐 사고의 피해가 나타났습니다. 원... -
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반사성운, 암흑성운, 발광성운은 어떻게 보이는가?
성간물질은 은하 내에서 별과 별 사이에 존재하는 별이 아닌 물질을 말합니다. 성운은 밤하늘에서 여러 형태로 우리에게 모습을 드러내는 성간물질을 뜻하는데, 둘 사이의 차이는 명확하지 않으며 거의 비슷한 의미로 사용됩니다. 성간물질은 별과 비슷하게 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있으며, 헬륨보다 무거운 원소들은 매우 적게 포함되어 있습니다. 이러한 물질들은 고체의 티끌 형태로도 존재합니다. 일반적으로 성간물질은 기체와 티끌의 형태로 존재합니다. 성운은 ① 성운을 구성하는 기체와 티끌이 주변에 있는 별과 어떠한 ... -
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망원경이 클수록 좋은 까닭은?
망원경의 대물경의 지름을 구경이라고 합니다. 망원경의 구경이 크면 1) 집광력과 2) 분해능이 더 좋습니다. 1) 집광력이 더 좋다. 집광력은 빛을 모을 수 있는 능력입니다. 이것은 대물경의 넓이에 비례하기 때문에 대물경의 지름의 제곱에 비례합니다. 대물경의 지름이 두배가 되면 집광력은 네배가 됩니다. 집광력이 더 좋은 망원경으로 관측하면, 점광원의 경우 더 어두운 물체도 관측할 수 있으며, 같은 물체라 하더라도 더 밝게 볼 수 있습니다. 더 어두운 물체까지 관측 가능하다 = 한계 등급이 커진다. 한계 등급은 관측할 수 있는... -
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망원경의 구경 - 집광력과 분해능
망원경의 구경은 두 가지 측면에서 장점을 줍니다. 첫째, 집광력. 구경이 클수록 더 많은 빛을 모을 수 있다. 둘째, 분해능. 구경이 클수록 상을 더 뚜렷하게 볼 수 있다. 1. 집광력 천문학자들은 천체로부터 오는 빛을 연구하여 그 천체를 이해하는 연구 방법을 사용합니다. 파장에 따른 빛의 세기를 통해서 천체에 관한 아주 많은 물리량을 연구할 수 있습니다. 그런데 불행히도 천체는 매우 멀리 있어서 그 천체로부터 오는 빛의 양이 매우 적습니다. 빛의 양이 적으면 측정하는 데 있어서 오차가 커질 뿐 아니라 아예 아무런 정보도 알... -
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지진파는 왜 지표 쪽으로 휘는가?
지구 내부를 전파하는 지진파는 지구 내부를 통과해가는 동안 지표 쪽으로 점차 휘어집니다. 만약 파동의 굴절을 밀도의 차이만으로 이해한다면 이것은 선뜻 이해하기 어려운 말일 수도 있습니다. 왜냐하면, 밤에는 아파트 고층에서 나는 소리가 지상에서 잘 들리는 반면, 낮에는 반대로 지상의 소리가 고층의 아파트에 잘 들린다는 사실을 잘 알고 있기 때문입니다. 이렇게 보면 소리는 밀도가 큰 쪽으로 휘어지는 것처럼 보입니다. 파동의 굴절과 관련된 스넬의 법칙을 보면 n1 sin(θ1) = n2 sin(θ2) 입니다. 굴절률 n은 n = c/v 입니다.... -
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파동의 속력
파동의 종류에 따라 파동의 속력에 영향을 주는 요인은 달라집니다. 몇 가지 매질에 관하여 파동의 속도에 영향을 주는 요인을 다음과 같이 정리해 보았습니다. 1) 공기중에서 음파의 속력 공기를 통해 전파되는 음파의 속력은 다음과 같이 표현됩니다. γ : 열용량비, P : 대기압, ρ : 기체의 밀도 이상 기체 상태 방정식은 다음과 같습니다. 여기서 m은 몰 질량, R은 일반기체상수, T는 절대온도입니다. 이것은 다음과 같이 표현할 수도 있습니다. 따라서, 음파의 속력은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. 음파의 속력이 온도에 의해 결정...
