비가오며 천둥이 치는데 왜일까요?

Question

비가 올때나 갑자기 비가 오려할 때 천둥이 치는 원리는 뭘까요?하늘에 큰소리가 날만한 아무 것도 없는 상태에서 어떻게 그렇게 큰소리의 천둥이 만들어지는지 신기합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비가 오며 천둥이 치는 이유는 여러 가지 원인이 있을 수 있지만, 가장 일반적인 원인은 대기 중의 열 대류입니다. 열 대류란, 땅 위나 바다 위에 있는 표면이 태양으로부터 받은 열로 인해 주변 공기보다 따뜻해지면 상승 공기열기류가 형성되는 현상입니다. 이러한 상승 공기열기류로 인해 상승 공기가 냉각되면서 물방울이 형성되고, 이 물방울이 떨어지면서 비가 내리게 됩니다. 그리고, 상승 공기열기류가 빠르게 상승하면서 대기 중의 이온화된 입자들과 충돌하면, 이온화된 입자들이 에너지를 방출하면서 번개가 발생하고, 이 때문에 천둥 소리가 나게 됩니다. 이렇게, 대기 중의 열 대류로 인해 비가 내려 천둥이 치는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

빗방울이 상승기류로 인해 파열되고, 파열된 빗방울은 양전하를 띠게 된다. 양전하는 주변 공기를 들뜨게 만들어 음전하를 띠는 플라즈마 상태로 만든다. 빗방울이 아래로 떨어지며 파열하기 때문에, 이 음전하를 띠는 공기도 지상으로 퍼져간다. 이렇게 형성된 대량의 양전하와 음전하가 전자를 주고받으며 대량의 전기를 만든다.

하늘에서 번개가 칩니다. 그 때 엄청난 열이 발생한다고 합니다. 그러면 주위의 공기가 급속하게 팽창을 하게 되는데 이 소리가 천둥이라고 합니다.