산 정상은 태양과 가까운데 왜 더 추운가요?
산 정상은 태양과 가까운데 왜 온도는 더 낮을까요?
종종 등산을 가는데 항상 이 부분이 궁금했습니다.
복사 에너지라고 답을 하기도 하지만 사실 복사 에너지의 영향만으로 그러한 온도차이가 나는 것이 이해가 되지 않습니다. 공기의 질량도 영향을 끼치지 않을까 생각이 되는데 무엇이 맞는 것인지 알고 싶습니다.
산 정상이 태양에 더 가까이 있다고 하는 것은 잘 알려진 사실입니다.
그러나 우리 나라에서 제일 높은 산인 백두산 정상의 높이가 2744m인데 반하여 지구와 태양 사이의 거리는 1억 5000만km나 됩니다.
즉, 지구와 태양 사이의 거리를 생각하면, 3km도 안되는 산의 정상은 그다지 태양에 가까이 있다고 말할 수 없습니다.
결국 산의 정상이 추운 것은 태양으로부터 거리가 멀고, 가까운 것과는 관계가 없습니다.
즉, 산의 정상이 추운 것은 공기 때문입니다. 지구 주위에는 많은 공기로 덮여 있습니다.
이렇게 지구 주위에 있는 공기를 대기라고 하지만, 이 대기는 하늘 높이 올라가면 갈수록 공기의 양은 적어지고 엷어집니다.
그리고 압력도 낮아지게 됩니다.
공기에는 압력이 낮아지면 온도가 내려가는 성질이 있기 때문에 위로 올라갈수록 압력과 온도가 낮아지게 됩니다.
또, 지구는 태양으로부터 열을 받고 있습니다.
그러나 태양의 열은 직접 지구의 공기를 따뜻하게 하는 것은 아닙니다.
일단 지표면을 따뜻하게 하고 지표면을 데운 열로 공기를 따뜻하게 합니다.
결국 대기는 지표면과 가까운 곳이 먼저 따뜻하게 되는 것입니다.
산의 정상에는 공기의 압력이 낮기 때문에 온도가 내려가고,
거기에다 공기는 지표면으로부터 따뜻하게 데워져 올라오므로 추워지게 됩니다.
계절이나 날씨에 따라서 다르지만 1000m 올라갈 때마다 약 6℃씩 내려갑니다.
예를 들어, 지표면에서 30℃ 일 때 높이가 1950m인 한라산 정상의 온도는 18.3℃가 됩니다.
그러므로 지표면은 여름이라도 정상은 가을 날씨입니다.
산 정상이 태양과 가까워도 온도가 더 낮은 이유는 복사 에너지 뿐만 아니라 대기의 온도감소도 영향을 미칩니다. 고도가 높아질수록 공기의 밀도가 감소하고, 이로 인해 대기의 열전달이 어려워져 온도가 낮아집니다. 따라서 산 정상의 온도는 지표면보다 낮을 수 있습니다.
안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.
대기가 존재하는 대류권내에서만 나타나는 현상입니다. 지상에서 11km까지 나타나는 현상입니다. 즉 고도가 올라갈수록 기압이 낮아지면서 발생되는 현상입니다. 100미터 마다 약 0.65도정도씩 내려 갑니다. 대기가 기압이 내려가면서 팽창되어 나타나는 현상입니다. 대류권내어서는 대기가순환을 하고 대기는 지표열로 데워 집니다. 대류권을지나 성층권에 도달하면 20km까지는 온도가 거의 동일하고 그이후 부터는 고도가 올라갈수록 뜨거워 집니다. 오존이 자외선을 흡수해 뜨거워 집니다.
안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.
지구의 기온은 태양복사에너지를 대기권에서 품고 있어서 대기권의 구성 요소: 대류권, 성층권, 중간권, 열권
대기권은 높이에 따른 온도 변화 경향에 따라 4개의 층으로 나눌 수 있습니다.
지표면에서 높이 올라갈 수록
온도는 낮아지거나 높아지는 경향을 보입니다. (그이유는 지구에서 복사하는 복사열을 받는데까지 높이올라갈수록 감소하기 때문입니다
그 결과 대기권은 지표면과 가까운 순서대로, 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 나눌 수 있습니다.
이미지출처: 두산백과
1. 대류권대류권은 높이 올라갈 수록 온도가 감소하는 특징을 보입니다.
높이 올라갈 수록 지표면에서 나오는 지표 복사 에너지(적외선)가 도달하기 힘들기 때문입니다.
우리가 살고 있고 또 산이 있는곳은 대류권인데 공기가 있어서 온도를 어느정도 일정하게 유지하지만
높이 올라갈수록 지면에서 복사되는 에너지를 받는데까지 거리가 멀기 때문에 높이 올라갈수록 기온이 내려갑니다
그림에서 보는것과 같이 성층권은 높이 올라갈수록 기온이 높아지고 중간권 지구처럼 낮아지고 열권은 온도가 높아집니다
안녕하세요. 정연곤 과학전문가입니다.
지구의 온도는 태양으로 부터 오는 직접적으로 오는 태양에너지가 아닌 지구 표면으로부터의 복사 에너지로 결정이 됩니다.
이러한 복사 에너지는 더운 공기가 위로 올라가면서 공기가 팽창 하게되고 이는 에너지 손실 및 온도가 낮아짐을 의미 합니다.
서두에 말씀 하셨던 태양에너지는 이미 지구와 태양간의 거리가 매우 멀기 때문에 지면과 고지대와의 차이가 미미합니다.
답변이 도움이 되셨으면 좋겠습니다.
태영과 지구와의 거리는 1억5000만km 입니다.
지구상에서 제일 높은 산인 에베레스트산도 대략 지표면과의 높이 차이가 8km 정도 밖에 안됩니다.
태양과의 거리를 비교 했을때 8km는 태양과 가까워졌다고 하기에는 어려울 것 이며 그로 인하여 태양열을 더 얻는 부분은 없습니다. 다군다나 지표면을 달궈서 얻는 복사열의 영향은 아무래도 일반 지표면 보다 더 영향이 없습니다.
산 꼭대기와 태양의거리, 그리고 산 아래와 태양의거리의 차이는
지구와 태양의 거리에 비하면 1/1000000000도 되지 않습니다.
즉, 산 정상이 태양과 가까운 정도로는 온도에 영향을 미치지 않고,
산 정상과 산 아래의 환경 자체가 가장 큰 영향을 끼칩니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
점차 높은 곳으로 올라가면 태양 에너지의 근원인 태양과 가까워지는 대신 지표 복사열의 영향력에서는 점차 멀어진다는 뜻입니다. 결국 높은 산에서 온도가 낮은 이유는 태양과의 거리가 좁혀져 얻는 에너지보다 지표에서 멀어져 약해지는 복사열이 더 크기 때문입니다
