낮과 밤의 길이가 왜 달라지나요?

Question

계절에 따라 낮과밤의 길이가 달라지는 이유를 자세히 설명해 주세요.

1. 지구가 기울어져서 회전하는 이유

2. 지구가 태양 주위를 공전할 때 거리가 달라지는지

3. 위도에 따른 계절변화 등

정확한 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 백대균 과학전문가입니다.

각 항목에 대한 답변을 제시해봅니다.

1. 지구가 기울어져서 회전하는 이유는 알 수 없습니다. 태초에 지구가 생성될 때 기울진 것으로 인간의 능력으로는 알 수가 없습니다. 종교적으로 해석하면 하나님이 이렇게 창조하신 겁니다.

2. 지구가 태양 주위를 공전할 때 거리가 달라지는 이유도 마찬가지입니다. 태초에 거리가 달라지게 만들어 졌기 때문에 정확한 이유를 알 수 없습니다. 일반적인 태양주위의 행성은 거의 원형에 가까울 정도로 공전하지만 약간의 거리가 차이가 납니다. 그러나 핼리혜성은 아예 원형의 형태가 아니라 타원의 형태로 공전합니다.

3. 태양이 지구를 비출 때 만약 주축이 기울어 지지 않았으면 그림 1과 같이 적도는 태양이 90도로 비추니까 항상 여름이고, 적도에서 남쪽이나 북쪽으로 가면 동일하게 적도에서 떨어지면 연중 온도가 비슷할 것입니다. 단지, 남반구와 북반구에서 동일한 거리로 적도에서 떨어져도 이론상으론 온도가 비슷하지만, 바다와 육지의 지형이 다르므로 완전히 온도가 같을 수는 없고 비슷한 온도분포가 될 것입니다. 북극과, 남극은 가장 추운 지역이 될 것이지만, 둥일하게 적도에서 떨어진 거리지만 북극은 바다이고 남극은 육지이므로 약간의 차이는 있을 것입니다.

지축이 기울지 않았다면, 적도에서 남쪽이나 북쪽으로 가면 동일하게 적도에서 떨어지면 밤낮의 길이가 동일할 것입니다. 적도에서 거리가 떨어질 수록 낮의 길이는 짧아지고 밤의 길이가 길어질 것입니다.

<그림 1> 지축이 기울지 않으면 계절의 변화가 없음.

그러나 아래 그림2와 같이 신이 주축을 23.5도 기울게 만들었으므로 북반구의 여름철 하지에는 북위 23도에 태양이 직각으로 비추게 되고, 북반구의 겨울철 하지에는 남위 23.5도에 태양이 직각으로 비추게 되면서 계절의 변화가 발생합니다. 춘분과 추분에서는 태영이 적도에 직각으로 비추게 됩니다. 계절은 바다의 분포, 산의 분포, 호수의 분포에 따라 태영열의 흡수량과 반사량이 달라지므로 지역에 따라 날씨가 조금씩 다르게 변합니다. 특히, 지구의 자전으로 공기가 흐름과, 해수의 흐름이 복잡하게 변하므로 날씨가 변화무쌍하게 변하는 것입니다.

지축이 23.5도 기울져 있어 밤낮의 길이는 다양하게 변합니다. 여름철 하지에는 그림 2에서 보는 것처럼 하루 종일 태양이 떠있는 백야가 발생하고, 남극은 하지에 하루종일 태양을 볼 수 없습니다.

<그림 2> 지축이 23.5도 기울어져 4계절이 발생.

아래 그림3과 같이 행성에 따라 자전축이 다양하게 변합니다. 이런 것은 신이 아니면 만들 수가 없습니다.

<그림 3>태양계 행성들의 자전축

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

이낮과 밤의 길이가 변하고, 계절이 변하는 것 모두 '태양의 고도 변화' 때문입니다. 계절의 변화에 따라 달라지는 태양의 고도 변화에 따라 낮과 밤의 길이는 변합니다. 우선 태양의 고도가 높아지는 여름에는 태양이 떠 있는 시간이 길어지면서 낮의 길이 또한 길어지게 됩니다. 겨울에는 태양의 고도가 낮아지고 태양이 떠있는 시간이 짧아 낮의 시간이 짧아집니다

Answer 3

안녕하세요.

1. 지구가 기울어져서 회전하는 이유는 지구가 탄생할때 물질들이 처음 뭉치던 방향과 관련이 깊습니다.

2. 지구는 태양을 완벽히 원형의 궤도로 도는 것이아니라 약0.2%정도 타원형 궤도로 돌고있습니다.

3. 지구가 기울어져 있기때문에 위도별로 계절이라는것이 형성됩니다.

또한 극지방은 6개월주기로 해가 완전히 없거나 계속해서 떠있는 현상을 볼 수있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.

지구의 자전축이 23.5도 기울어진채로 자전과 공전을 하기 때문에 하루의 길이변화와 계절의 변화가생깁니다

적도지방은 태양의 고도가 거의 수직이라 태양복사에너지를 많이받기 때문에 기온이 높고 극지방은 태양의 고도가 낮아 태양복사에너지를 덜받아서 기온이 낮습니다

지구에서 태양까지의 거리는 거의 일정한것으로 알려져 있습니다

Answer 5

1. 지구가 기울어진 이유는 태양계 행성들이 형성되기 시작할 때,

태양계 내의 무수한 소행성들과 태양의 만유인력 등으로 인해 자전축이 기울어졌다고 보고 있습니다.

2. 지구가 태양 주위를 공전할 때 아래와 같은 그림으로 공전합니다.

타원형 공전이고 태양이 가운데 있지 않기 때문에 지구와 태양의 거리가 달라집니다.

<그림 출처 https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=at3650&logNo=220245839776 >

3. 따라서 태양과 가까울 때가 여름, 멀 때가 겨울입니다.

Answer 6

낮과 밤의 길이가 계절에 따라 달라지는 이유는 1) 지구가 기울어져서 회전하는 것과 2) 지구가 태양 주위를 공전할 때 거리가 달라지는 것이 영향을 미치기 때문입니다. 이러한 요인들은 지구의 위도에 따라 계절변화를 일으키기도 합니다. 예를 들어, 북극에서는 겨울철에는 태양이 뜨지 않아 밤이 길게 지속되고, 여름철에는 태양이 밤에도 뜨기 때문에 낮이 길게 지속됩니다.