LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

이 가을, 바람이 분다! 목록

조회 : 8253 | 2014-10-07

은행잎

노랗게 물든 은행잎이 바람에 흩날려 떨어지면서 멋진 가을풍경을 만들어 냅니다. / 이미지 출처 : By Jean-Pol GRANDMONT -CC-BY-3.0(Wikipedia.org)

 

가을을 알리는 시원한 바람이 불어옵니다. 여기저기 울긋불긋 물들기 시작한 단풍잎들이 가을바람에 흩날리기도 하고, 구린내 풍기는 은행열매들이 가을바람에 도로위로 떨어져 지나는 사람들이 까치발을 하고 걷기도 합니다. 아시아경기대회를 치르는 왕산마리나 요트경기장에는 이 바람에 펄럭이는 요트들이 장관을 이루기도 하고요. 언덕 위에 세워진 풍력발전기들이 연출하는 멋진 장관을 보러 오는 관광객들도 많을 정도고요.

풍력발전

바람을 이용한 풍력발전기. / 이미지 출처 : By Wagner christian-CC-BY-2.0(Wikipedia.org)

 

 

눈에 보이지는 않지만 이처럼 바람은 우리가 사는 일상의 풍경들을 바꿔놓고 있답니다. 무한하게 쓸 수 있는 자원이기도 한 바람, 그 누구도 볼 수 없는 이 바람이랍니다. 민들레 홀씨가 바람에 날리고, 꽃가루도 날리고, 단풍나무의 씨앗도 바람개비처럼 돌리면서 경쟁하듯 날립니다. 또 돌을 깎을 만큼 힘이 세 버섯 모양의 바위를 만들어 내기도 하지요.

이 바람은 기압차이로 인해 생겨나는 공기의 움직임을 말합니다. 이런 기압의 차이를 만드는 것은 무엇인지, 이로 인해 어떻게 바람이 생겨나는 것인지 바람에 대한 궁금증을 풀어볼까 합니다.

 

* 알아보기

- 하루 동안 기온차가 생기는 이유는?

- 해가 뜰 때부터 해가 질 때까지 태양의 높이가 계속 변한다고?

[태양의 고도]

[남중 고도]

[일조량]

- 바람은 왜 부는 걸까요?

- 바닷가에서는 낮과 밤에 바람의 방향이 다르다?

- 계절마다 바람의 방향이 바뀐다고?

- 바람의 방향과 세기는 어떻게 측정할까?

 

*관련단원

- 초등학교 6학년 과학 계절의 변화

 

 

 

- 하루 동안 기온차가 생기는 이유는?

우리는 흔히 해가 뜨는 낮에는 기온이 높고, 해가 지고 난 후에는 기온이 서서히 내려가 새벽에는 춥다고만 생각합니다. 하루 동안 기온이 변하는 것은 물론 햇빛의 양과 세기에 가장 큰 영향을 받습니다만, 이것이 다는 아니랍니다. 태양으로 인해 데워진 공기의 이동도 기온의 변화에 꽤 중요한 요인입니다. 그리고 지구의 온도를 높이는 온실가스도 인위적인 요인이긴 하지만 배제할 수 없는 꽤나 중요한 요인이고요.

좀 더 자세히 설명해 볼까요? 우리를 둘러싸고 있는 공기의 온도는 햇빛의 양과 세기에 영향을 받습니다. 아침에는 지표면이 받는 햇빛이 약해서 지표면과 공기가 데워지는 데 시간이 걸리지요. 이때 낮았던 기온이 햇빛의 세기가 강해지면 지표면 온도와 함께 점점 기온이 올라 오후 2~3시경에는 최고온도(하루 중 가장 높은 온도)에 이릅니다. 이 시간대가 지나면 다시 햇빛의 세기가 약해지면서 기온 역시 점점 낮아지게 됩니다. 밤사이에는 지표면이 냉각되면서 기온은 더 낮아지게 되겠지요.

태양열은 지구를 둘러싸고 있는 공기층인 대기권의 공기를 직접 데우기도 하지만, 대부분은 지표면에 흡수되면서 열을 머금고 지표가 흡수했던 열을 다시 방출하면서 공기를 데워 이에 따라 기온이 변하게 되는 것이랍니다. 그러니까 밤사이에도 지표면이 서서히 식어 기온이 서서히 내려가는 것이고요.

 태양

항상 그 자리에 있는 태양. 지구가 자전과 공전을 하면서 지구에 도달하는 태양의 고도와 태양 에너지의 량이 변하면서 지구에 기온의 변화를 주고, 바람을 만들어 냅니다. / 이미지 출처 : 퍼블릭도메인(NASA)

 

 

 

- 해가 뜰 때부터 해가 질 때까지 태양의 높이가 계속 변한다고?

[태양의 고도]

태양과 지표면이 이루는 각을 태양의 고도라고 하는데, 아침에 해가 뜰 때부터 저녁에 해가 질 때까지 태양의 높이(고도)는 계속 변합니다. 해가 뜬 후 태양의 고도는 점점 높아져 낮 12시 30분 경이 가장 높고 그 이후에는 점점 낮아지지요. 태양이 지평선에 맞물릴 때 태양의 고도 0̊로 가장 낮고, 지표면과 수직인 상태로 태양의 고도가 90̊로 가장 높습니다. 태양의 고도는 계절에 따라 변하는데 여름에 가장 높고, 겨울에 가장 낮답니다.

 

[남중 고도]

태양이 지표면과 수직 상태이고, 남쪽 하늘의 가장 높은 위치에 있을 때 지표면과의 고도를 남중고도라고 부릅니다. 하루 중 이때의 그림자 길이가 가장 짧습니다. 약 12시 30분쯤 태양은 남중고도의 위치에 있답니다. 이 태양의 고도와 그림자의 길이, 기온의 변화가 계절을 생기게 하는 중요한 현상이랍니다.

우리나라는 계절에 따라 이 태양의 남중고도가 달라집니다. 우리나라에는 24절기라는 것이 있는데요, 하지(여름)에 태양의 고도가 일년 중 가장 높은 시기랍니다. 하지 때는 낮의 길이가 길어 태양열을 많이 받아 기온도 가장 높답니다. 동지(겨울)은 일년 중 태양의 고도가 가장 낮은 시기로 낮의 길이 또한 가장 짧지요. 그리고 태양열을 적게 받으므로 기온도 낮고요.

춘분(봄)과 추분(가을)은 태양의 남중 고도가 여름과 겨울의 중간 정도로 기온도 중간 정도랍니다.

 

[일조량]

하루 동안 태양이 지표면을 비추는 양을 ‘일조량’이라고 합니다. 이 일조량은 변하는데, 그 주요 원인은 바로 지구는 스스로 하루에 한바퀴씩 도는 자전운동을 하고 있기 때문이랍니다. 또 대기권의 상태(구름, 안개, 스모그 등으로 인한)에 따라 일조량이 달라지고요. 일조량은 태양이 머리 위에 오는 한낮에는 햇빛을 가장 많이 받지만, 지구가 자전하여 태양이 지구 반대편에 있는 한밤에는 햇빛을 받지 않기 때문에 일조량이 가장 적답니다.

 

 

 

- 바람은 왜 부는 걸까요?

가을이 되니 서늘한 바람이 솔솔 불어옵니다. 그런데 바람은 어떻게 만들어 지는 것일까요? 앞서 말한 하루 동안 기온차가 생기는 이유와 아주 밀접한 관련이 있답니다. 태양열로 뜨거워진 지표에서 내뿜는 열을 받아 따뜻해진 공기는 무게가 가벼워져 상승하게 되지요. 상승한 공기는 온도가 서서히 내려가면서 다시 무거워지면 지표면 가까이로 내려오게 되고요. 이처럼 온도의 변화에 따라 기압(공기의 압력)이 변하면서 공기가 순환하게 되는데, 이를 대류현상이라고 합니다. 이때 생기는 공기의 움직임을 ‘바람’이라고 하는 것이지요.

 

 

 

- 바닷가에서는 낮과 밤에 바람의 방향이 다르다?

해풍 육풍

낮에 부는 해풍(A)과 밤에 부는 육풍(B)을 설명한 그림. / 이미지 출처 : By Talifero-CC-BY-3.0(Wikipedia.org)

 

바닷가에 나가 낮아있어 보면 낮에는 바다에서 육지로 시원한 바람(해풍)이 불어옵니다. 반면 밤에는 육지에서 바다로 바람(육풍)이 분답니다.

그 이유는 고체인 지표면과 액체인 바닷물이 데워지고 식는 데 시간차가 나기 때문이랍니다. 낮에 태양열을 받으면 고체인 지표면이 액체인 바닷물보다 빨리 데워지면서 육지쪽 공기의 온도가 올라가서 위로 상승하게 됩니다. 그 빈자리로 바다의 찬 공기가 흘러들어오면서 바다에서 육지로 바람이 부는 것이지요.

반면 밤에 해가 지고 나면 액체인 바닷물보다 고체인 육지의 지표면이 더 빨리 식게 되므로 따뜻한 바다공기가 위로 올라가고 육지의 찬 공기가 바다로 쪽으로 이동하면서 육풍이 생기는 것이랍니다.

파도

바람이 만들어 낸 파도. / 이미지 출처 : By Brocken Inaglory-CC-BY-3.0(Wikipedia.org)

  

 

 

- 계절마다 바람의 방향이 바뀐다고?

육지와 바다 사이에 부는 ‘계절풍’을 들어 본 적이 있을 거예요. 계절풍은 유지와 바다 사이에 부는 바람을 말하는데, 여름과 겨울의 온도 차이로 인해 계절에 따라 반년 주기로 풍향이 바뀌고 규모가 큰 특징이 있답니다. 발생하는 원리는 해풍, 육풍과 다르지 않습니다. 여름에는 바다에서 육지로 온도가 높고 습기를 많이 머금은 바람이 불지만, 온도차가 작아 바람의 세기 또한 약합니다. 하지만 겨울에는 육지에서 바다로 습기가 적은 바람이 부는데 지표면 온도와 바닷물 수온의 온도차로 인해 상층 공기의 온도차 또한 크기 때문에 바람의 세기가 강하답니다.

계절에 따라 바뀌는 바람인 계절풍을 영어로 몬순(Monsoon)이라고 하는데, 주로 동아시아, 동남아시아, 남아시아 지역에서 뚜렷하게 나타납니다. 여름 몬순은 동남아시아 지역에 많은 비를 가져옵니다.

몬순 

계절풍이 뚜렷하게 나타나는 지역 중 하나인 인도의 몬순. 여름철에는 붉은색 방향으로 남서풍이 겨울에는 초록색 방향으로 북동풍이 분답니다. / 이미지 출처 : By Saraba나-CC-BY-3.0(Wikipedia.org)

 

 

 

- 바람의 방향과 세기는 어떻게 측정할까?

자동식 풍속풍향계

오늘날의 자동식 풍속풍향계. 요즘은 풍속과 풍향을 한번에 측정할 수 있는 전자동식 풍속풍향계를 씁니다. / 이미지 출처 : 퍼블릭도메인(NOAA)

  

바람은 방향과 세기로 구분하지요. 바람이 불어오는 방향을 가르키는 ‘풍향계’ 그리고 바람의 세기를 숫자로 나타내 주는 풍속계가 바람 측정 기기랍니다. 요즘에는 전자동으로 풍속과 풍향을 한번에 측정할 수 있는 기기들이 많습니다.

이외에도 상대적인 바람의 세기를 알려주는 바람자루라는 것도 있는데, 공항이나 화학가스의 유출이 우려되는 화학공장, 고속도로 주변에 세워둡니다. 자루가 날리는 반대 방향에서 바람이 불어오며, 자루가 쳐지면 약한 바람이 불고 있고, 자루가 수평으로 날리면 강한 바람이 불고 있음을 알 수 있습니다.

 

바람자루

바람의 방향과 상대적인 속도를 재기 위한 바람자루. / 이미지 출처 : 퍼블릭도메인

 

 

 

* 생각 키우기

바람들은 예쁜 순우리말을 가지고 있어요. 순우리말로 된 바람의 이름들을 찾아보고 그 의미도 한번 되새겨 보세요.

주제!
날씨 ,계절
관련단원 보기
*초등6학년 2학기 날씨의 변화
적정 습도 유지를 위한 제습 방법들
*초등6학년 2학기 날씨의 변화
모래시계의 모래는 모래가 아니다?
사진올리기 바로가기