안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 공기 중에 산소 농도가 높아지면 기후가 어떻게 변할 수 있는지 궁금합니다.
공기중의 산소농도가 증가하면 기후와 환경에 다양한 영향을 미칠 가능성이 있는데 현재 지구 대기의 산소 농도가 약 21%정도며 화재발생이나 생물의 대사활동 등에 영향을 주게 되겠찌요! 산소 농도가 높아지면 연소가 더 쉽게 일어나고 더 강렬하게 지속될 가능성이 크며 산불의 빈도와 강도를 증가시키게 될수 있겠찌요! 이 고자ㅓㅇ에서 이산화탄소와 대기중 미세먼지가 증가할수 있게 됩니다! 산소 농도가 높아지면 생물들이 더 많은 산소를 흡수할 수 있어 대사율이 증가할 가능성도 커지게 되어 식물의 광합성에도 영향을 받게 하겠지요! 오존의 생성이 증가하게 되어 자외선 차단효과가 증가하며 이에 따라 ㅣㄹ부지역에서 지표면 기온이 낮아질수 있게 되겠지요! 산소농도가 약간 증가하는 것은 인간과 동물의 생존에는 영향이 없을것이라고 봅니다 약 25%정도까지느요! 하지만 그 이후부터는 생명체에게 위협적으로 다가올수 있는 수준이 될것으로 보 입니다!
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Q. 이거 안부딫히고 단진자운동 가능한가요?
물리학적인 고민인것 같습니다. 이론적으로는 마찰과 외부 영향이 없다면 물체가 실린더 벽에 부딪히지 않고 단진자 운동을 할수 있을것입니다.
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Q. 우리나라의 겨울철 날씨에 영향을 주는 제트기류라는게 있다고 합니다. 제트기류가 정확히 무엇인가요?
제트기류는 대기 상층부에서 부는 매우 강한 고속의 바람으로서 시속 100~400km에 달하며 극지방과 적도 사이의 온도차이로 인해 발생하게 됩니다. 지구가 자전하며 전향력이 작용하고 공기가 곧장 이동하지 않고 서에서 동으로 흐르게 하지요. 제트기류는 크게 2가지로 나뉘는데 극제트기류와, 아열대 제트기류입니다. 극제트기류는 한랭한 극지방 공기와 온난한 중위도 공기 사이에서 형성되며 겨울철 한반도 날씨에 가장 큰 영향을 미치는 제트기류로 고도 약 8~12km에서 시속 100~400km로 움직이며 겨울철 우리나라에 한파나 폭설에 영향을 주는게 이 극제트 기류입니다. 아열대제트기류는 적도와 중위도 사이에서 발생하며 몬순과 관련있습니다. 제트기류가 남쪽으로 내려오면 한파가 발생하게 되고 제트기류가 강하게 굽이치면 폭설이 발생하게 됩니다.
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Q. 우주는 정말 계속 팽창하고 있을까요?
우주는 현재까지의 관측과 이론에 의해 계속 팽창하고 있다고 알려져 있습니다. 이는 1929년 에드윈 허블이 멀리 있는 은하일수록 우리로부터 빠르게 멀어지고 있다는 적색편이 현상을 확인하였고 빛이 우리에게 도달하는 동안 우주의 팽창으로 인해 파장이 길어지며 붉게 변하는 현상으로서 우주가 정적인 상태가 아닌 팽창하고 있음을 시사하게 하지요~ 또한 초신성을 연구하던 여구팀에서 먼 거리에 있는 Ia형 초신성이 가속하고 팽창하고 있다는 것을 발견하였꼬 암흑에너지의 존재 또한 확인하게 되었찌요~! 우주가 팽창한다는 것은 은하들이 공간의 팽창에 의해 서로 멀어지는 것을 의미하며 풍선에 점을 찍고 풍선을 불때 점들 사이의 거리가 멀어지는 것과 같은 원리라고 생각하시면 됩니다! 우주가 팽창한다고 해서 은하자체가 커지는 것이 아니라는 것이지요! 우주가 팽창하는 과정에 대해서는 닫힌우주(빅크런치), 평탄한 우주, 열린우주(빅프리즈)가 있으며 현재는 열린우주가 가장 유력할것으로 보고 있습니다. 암흑에너지가 계속해서 팽창을 가속하여 은하들이 점점 멀어지고 우주는 너무 희박해지게 되어 식어버린다는 것이지요~
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Q. 지구의 자전과 공전은 한치의 오차도 없이 유지되고 있나요?
지구의 자전과 공전은 완전하게 일치하지 않으며 미세한 변화가 지속적으로 나타나고 있습니다. 하지만 매우 느리기에 우리가 인식하기가 어려운거시지요. 지구의 자전은 하루에 한바퀴 자전하지만 천천히 느려지고 있는데 주기가 미세하게 길어지고 있는것입니다. 이는 달의 중력에 영향을 받아 조석마찰력이 나타나게 되면서 1세기마다 약 1.7ms정도씩 길어진다고 합니다. 따라서 수억년전엔 하루가 22시간정도였을것으로 추정해볼수 있는것이지요. 지구 내부의 질량이 지속적으로 이동하고 있기에(지각판,대륙의이동,지진 등) 자전 속도가 미세하게 변화하게 됩니다. 큰 지진이 발생하면 순간적으로 지구의 ㅈ전속도가 변하기도 한다는데 2011년 있었던 일본 대지진때 지구 자전속도가 증가하며 하루 길이가 1.8마이크로초 짧아졌다고 합니다. 또한 공전도 미세하게 변화하게 되는데 행성간 중력에 영향을 받게 되고 지구의 자전축이 흔들리는 세차운동을 하고 지구 궤도의 장기적인 변화가 나타나기때문에 지속적으로 조금씩 달라지는 현상이 나타나게 되는것이지요!