지구과학·천문우주
Q. 일기예보는 어떻게 알려주는건가요??
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.예보를 하기 위해서는 반드시 어떠한 원리나 판단이 뒤따라야 하며 이에 따라 예보는 몇 개의 단계로 구분된다.(1) 제l단계:이것은 현상론적 단계의 예보로, 가장 널리 이용되는 것은 ‘앞 예의 원리’ 또는 ‘반복의 일치’라고 할 수 있는 방법이다. 예를 들어, 중위도 지방에서는 날씨가 서쪽에서 동쪽으로 옮겨가며 지속성이 있다는 날씨변화의 법칙을 과거의 경험을 통해서 얻었는데, 이는 인간이 하늘의 모양을 보고 날씨를 판단하기 시작한 이래 오랫동안 유효한 수단으로 사용되었다. ‘저녁 노을은 맑을 징조’라는 일기속담은 이 원리가 포함된 말이다.(2) 제2단계:이것은 구조론적 단계의 예보로, 일기도 분석을 수단으로 한 일기예보의 대부분은 이 단계에 머문다. 즉 일기도에 의해서 일기변화를 가져오는 현상의 구조를 잘 살펴가면서 행하는 예보이다.(3) 제3단계:이것은 본질적 단계의 예보이다. 즉 대기중에 나타나는 현상을 역학적 ·열역학적 과정으로 포착하여 물리법칙에 따라 계산하는 것인데, 이 전형적인 것이 수치예보이다. 본질론적 단계의 예보임에도 불구하고 예보가 빗나가는 것은 초기조건이나 경계조건(境界條件)이 충분히 알려져 있지 않기 때문에 일어나는 오차, 또는 수치계산을 할 경우에 사용하는 대기 모델이 불안정한 데서 일어나는 오차 등을 들 수 있다.
Q. 형광등은 누가 개발 한건가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.형광등을 만들려는 최초의 시도는 1857년 프랑스의 물리학자 알렉산더 에드먼드 백쿼렐(Alexandre E. Becquerel, 1820~1891)에 의해 시작됐고 구체적으로 그는 1859년 가이슬러관 내부에 백열광에 의해 형광빛을 내는 성질이 있는 화학약품 형광제를 발라 일종의 형광등을 만들어냈습니다.이후 1901년 미국의 피터 쿠퍼 휴잇(Peter Cooper Hewitt, 1861~1921)이 수은 방전등을 만들었고, 1927년에는 에드먼드 저머(Edmund Germer, 1901~1987)가 시험적인 형광등을 제작하기도 했습니다.그리고 1938년 제너럴 일렉트릭(GE) 사의 인만(George E. Inman)은 긴 수명과 높은 발광 효율을 지닌 현재의 형광등을 발명하여 실용화하는 데 성공하였습니다. GE 사의 형광등은 낮은 전류로도 효과를 나타내 높은 전류를 필요로 하는 백열등보다 훨씬 경제적이었고 형광등은 2차 세계 대전 중에는 군용으로만 사용되었으나, 전후에 일반인들에게도 급속히 보급되었습니다.
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Q. 신기루 현상이 발생되는 원인은 무엇때문인가요
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.신기루란 대기 중에서 온도 차이가 나는 공기에 의해 빛이 굴절되어 나타나는 현상으로, 물체가 실제의 위치가 아닌 다른 위치에 있는 것처럼 보이는 것을 말합니다.한여름의 낮에 차를 타고 도로를 달리다 보면 도로에 물이 고여 있는 것처럼 보일 때가 있습니다. 하지만 실제로 도로를 자세히 관찰하여 보면 물은 고여 있지 않습니다. 이러한 이유는 바로 빛의 굴절 때문입니다. 도로 표면의 공기는 강렬한 햇빛으로 인하여 뜨겁게 가열되고, 도로 위쪽의 공기는 도로 표면보다 차갑게 됩니다. 하늘에서 아래쪽으로 반사된 빛은 보통 차가운 공기를 지나 도로 쪽으로 똑바로 나아갑니다. 이 때 빛은 도로 가까이를 지나면서 뜨거운 공기로 인하여 위쪽으로 굴절되고, 관측자의 눈에는 마치 뜨거운 도로 쪽에서 빛이 나온 것처럼 보이게 됩니다.하늘에서 아래쪽으로 반사된 빛 중의 일부는 굴절하지 않고 똑바로 관측자의 눈에 들어오기 때문에 실제 하늘의 모습도 볼 수 있습니다. 따라서 하늘의 모습 가운데 하나는 실제 하늘의 모습이고, 다른 하나는 거꾸로 보이는 하늘의 신기루 모습입니다. 하늘이 신기루의 대상이 되어 도로에 물이 고여 있는 것처럼 보이게 된 것입니다.