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봄 여름 가을 겨울...계절이 생기는 이유는 무엇인가요? 목록

계절의 변화가 생기는 주된 요인은 지구의 자전과 공전, 그리
고 지구의 자전과 공전으로 인해 발생하는 태양으로 부터 받는
열의 변화와 태양이 내리쬐는 시간의 변화이다. 지구는 1시간
에 약 1670km의 속도로 서쪽에서 동쪽으로 회전(자전)하면서,
태양을 둘러싼 대략 9억 6천만km에 달하는 타원 궤도를 1년동
안 돌고 있다. 그 때 아래 그림에서 볼수 있듯이 공전 궤도면
에 대하여 자전축(지축)이 90。가 아니라 약 66.5。정도 기울어
져 있다. 실은 이 지축의 경사가 사계절의 변화에 중요한 역할
을 한다.

지구상에서 보면 춘분과 추분에는 태양이 적도 바로 위를 돌지
만, 하지에는 북위 23.5。의 위도권 위를, 동지에는 남위
23.5。위 위도권 위를 돈다. 그래서 , 위도 37。25′정도에 위
치한 서울에서는, 태양이 하지 정오에는 천장에서 13。55′ (똑
바로 서서 머리의 꼭대기에서 잰 각도), 동지에는 60。55′정도
에 위치에서 비추게 된다.

여름보다 겨울에는 태양의 높이가 낮아져 햇빛이 대기를 비스듬
하게 통과한다. 이는 겨울에 실내의 깊숙한 곳까지 햇살이 비춰
지지만 여름에는 빛이 실내에 별로 들어오지 않는 것을 보면
알 수 있다. 햇빛이 비스듬하게 비출 때는 같은 양의 햇빛이 넓
은 면적으로 퍼지기 때문에 수평의 같은 면적에 비추는 햇빛의
양이 줄어 추워지는 것이다. 예를 들면, 손전등으로 빛을 지면
에 비스듬하게 비추면 직각으로 비출 때보다 빛의 원모양은 커
지지만 밝기는 감소한다. 즉, 전등으로부터 나오는 빛의 양은
일정 하므로 단위 면적당 빛의 양은 원의 면적이 작을 때보다
빛이 비추는 원의 면적이 커질 때에 감소하는 것이 당연한 이치
이다.

두 번째 원인은, 겨울에는 태양의 높이가 낮아서 햇빛이 대기
를 비스듬하게 통과하므로 공기층을 길게 통과해야 지표면까지
도달할 수 있다. 하지와 동지 때의 햇빛이 대기 중을 통과하는
길이를 비교하면 동지가 약1.9배나 길다. 따라서, 겨울에는 태
양으로부터 오는 열량이 공기 중에 많이 흡수되어 지면에 도달
하는 열량이 감소하므로 겨울에는 온도가 별로 올라가지 않는
다. 스톡홀름에서는 1월경에 태양으로부터 받는 열량이 7월의
10% 이하인데 세종기지에서는 1월이 한여름에 해당하므로 태양
의 열량을 가장 많이 받는 계절이 된다.

세 번째 원인은 태양이 내리쬐는 시간의 길고 짧음이다. 태양
이 내리쬐는 시간은 여름에는 길고 겨울에는 짧다. 이러한 길이
의 장단이 반복되어 계절의 변화가 일어난다. 태양의 고도가 별
로 변하지 않는 적도 지방은 1년 내내 따뜻하고 항상 여름이
다. 북극이나 남극 지방에서는 태양이 반 년 정도는 지평선 아
래에 있고, 나머지 반 년 정도는 지평선 위에 떠 있어서 여름
과 겨울은 있지만 봄과 가을은 거의 없다.

이러한 지구의 운행은, 앞에서 말했던 것처럼 계절의 변화와 밤
낮의 변화만을 가져오는 것은 아니다. 지구의 자전은 바람과 해
류의 방향에 큰영향을 끼치며 기상 현상을 복잡하게 만드는 원
인이 되고 있다. 만약 지구의 자전이 없었다면 일기도에서 쉽
게 볼 수 있는 고기압이나 저기압은 존재하지 않았을 것이다.

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