천둥번개는 왜 생기는 건가요?
초등학교 저학년 아이에게 천둥 번개에 대해 설명해주고 싶습니다.
어렴풋이 알것도 같은데 어린아이에게 설명하기가 쉽지 않네요.
천둥과 번개는 왜 생기는 걸까요?
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
천둥번개는 구름 안에서 발생하는 높은 전하와 대지 사이의 전기 차이로 인해 발생합니다. 구름 안에서는 양성과 음성의 전하가 분리되어 생기는데, 이는 대기 중의 입자들 간에 발생하는 충돌과 마찰로 인해 발생합니다. 이렇게 분리된 전하는 대지의 전하와 상호 작용하려고 하며, 이러한 상호 작용이 번개를 발생시킵니다.
번개는 전하가 대지로 향하는 짧은 시간 동안 발생하는 매우 강력한 전류 흐름입니다. 이 전류 흐름은 대기를 가열하여 폭발적인 열과 빛을 발산시키며, 이것이 번개의 광채로 보이는 것입니다. 이후에는 번개를 동반하는 소리인 천둥이 발생하게 됩니다. 이는 번개가 주변 대기를 급격하게 팽창시키는 결과로 생기며, 이 팽창되는 대기가 발생하는 소리로 인해 천둥 소리가 들리는 것입니다.
- 답변이 마음에 들었다면?
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
천둥번개는 구름 내부의 얼음알갱이와 물방울들이 서로 스치며 지나가 마찰전기가 발생하면서 이 전기들이 축적된 뒤 한번에 방출되는 현상을 말합니다.감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
번개는 구름과 구름 사이, 또는 구름과 지표면 사이에서 발생하는 전기 방전 현상입니다. 번개는 매우 강력한 전기 방전으로 인해 공기의 온도가 급격히 상승하여 발생하는 소리인 천둥과 함께 나타납니다
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
천둥과 번개가 발생하는 원인을 쉽게 설명드리면,
구름 속에서 물방울과 얼음 조각들이 계속 부딪치면서 정전기가 생기게 되는 것입니다.
이렇게 생긴 정전기가 너무 많이 모이게 되면 그때 '번개'가 발생하게 됩니다.
번개는 주변의 공기를 매우 뜨겁게 만들어요.
그 뜨거운 공기가 급격히 팽창하면서 우리가 듣는 '천둥' 소리가 나는 것입니다.
그래서 보통 번개 빛을 본 후에 천둥 소리를 듣게 되는 것이죠.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
번개는 구름안의 수증기가 고온, 고압으로 응축되면서 생기는 마찰로 인해 기전력이 생기고 방전이 되면서 번개가 발생합니다. 천둥은 번개로 인한 충격파입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
구름에는 전자(-)가 분포하는데, 전자가 많아지면 땅과 구름사이에 전압이 높아져 공기를 타고 전자가 이동(전류 발생)할 수 있습니다. 두꺼운 구름이 형성 됐을 때 그 안에 분포하는물과 수증기의 음전하가 강해지면서 높은 전압을 형성해 공기를 방전시키며 빛을 발하게 됩니다.
이 때 전자가 지면으로 이동하면서 공기중에 있는 원자, 분자와 충돌하게 되며 빛이 발생하고 주변 공기를 압축시키거나 수축시켜 진동을 일으키며 천둥소리가 나는 것이죠. 사전적으로 천둥이 번개를 내포하고 있습니다. 번개는 단순히 빛의 번쩍임 입니다. 소리가 없습니다. 천둥은 빛의 번쩍임과 소리를 둘 다 한번에 의미한다고 보시면 됩니다.
천둥번개는 대기에서 발생하는 자연적인 현상으로서, 대기 내에서 발생하는 전기적인 방전으로 인해 발생합니다. 주로 뇌우가 발생할 때 나타나며, 지구 상의 다양한 지역에서 자주 관찰됩니다.
천둥번개의 발생과정은 다음과 같습니다:
구름의 충돌과 냉각: 뇌우가 형성되기 위해서는 습기가 많은 공기와 찬 공기가 충돌해야 합니다. 일반적으로 따뜻하고 습한 공기가 상승하여 높은 지대에서 냉각되면서 수증기가 구름으로 변환됩니다.
양성 및 음성 충전: 구름 내부에서 충돌로 인해 양성 전하와 음성 전하가 분리됩니다. 음성 전하는 구름의 하단으로 이동하고, 양성 전하는 구름의 상단으로 이동합니다.
구름과 대지 사이의 전기장 형성: 양성 전하가 구름의 상단으로 이동하면 대지와 구름 사이에 전기적인 차이가 발생합니다. 이로 인해 대지와 구름 사이에 전기장이 형성됩니다.
번개 방전: 전기장이 충분히 커지면 구름 내부의 음성 전하와 대지의 양성 전하 사이에 전기적인 방전이 발생합니다. 이 방전으로 인해 매우 높은 온도의 전기적 에너지가 방출되며 번개가 생기고, 동시에 천둥 소리가 발생합니다.
이렇게 발생한 천둥번개는 대기 중의 공기를 급격하게 데워서 폭발적인 확장이 일어나면서 천둥 소리가 발생하게 됩니다. 번개의 빛과 소리는 같은 이유로 동시에 관측되지 않을 수도 있습니다. 번개가 우리로부터 먼 곳에서 발생하면 번개의 빛은 먼 거리를 이동해야 하므로 보이는 시간이 조금 더 걸리며, 이후에 번개의 소리가 들릴 수 있습니다.
안녕하세요. 최정훈 과학전문가입니다.
천둥과 번개는 적란운에 의해서 발생하게 됩니다. 적란운 내에 전위차가 발생하게 되면 적란운 내에서 방전이 일어나 번쩍하는 번개를 생성하게 됩니다. 또한 이렇게 생성된 번개는 지표면인 낮은 전위로 이동하게 되는데 그 때 번개는 주위 공기들을 파열시키게 됩니다. 그리고 번개로 인해 파열된 공기는 파열음을 발생하게 되는데 이를 천둥이라고 칭합니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
얼마후 도달하는 태풍으로 인해 기후 현상 관련 질문이 많네요.ㅎㅎ
천둥과 번개는 대기내에서 일어나는 전기적인 불균형 형상으로 일종의 방전현상으로 보시면 되겠습니다.
대기상에는 일정한 비율의 양성과 음성의 전하를 가지고 있는데요. ..그러나, 지구 표면과 대기간에 마찰이나 기타 과정으로 인해
전기적인 불균형이 형성될 수 있고, 이런 대기속에서 국부적으로 양성이나 음성 전하로 과다하게 충전되는 상태가 생길수 있습니다.
이런 불균형이 높은 정도에 도달하면 운동성 방전이 일어나고, 이런 전기적인 불균형을 해소시키기 위해 고속으로 이동하는
전하가 발생하게 된답니다.
이에, 운동성 방전이 일어나면 대기중에 열과 빛을 발생시키는 전하의 이동이 발생하는데..이런 과정중에 주로 빛이나 번개가
형성되는 것이죠.
추가로, 이런 전하가 이동하면서 주변의 공기를 가열시키고 확장시키게 되면서 급격하게 팽창하면 급기가 소리의 파동이 형성되는데
이 소리가 우리가 듣은 천둥 소리가 되겠습니다.
즉, 천둥은 번개가 생성될 때 발생하는 소리 파동으로서, 번개와 함께 발생하는 현상입니다. 다만 전달되는 속도가 번개(빛)가 더 빠르기에
번개가 먼치 치고 난다음에 천둥소리가 후행하는 것이죠.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 번개는 '구름 속에 형성된 전기장에서의 방전 현상'이라고 할 수 있습니다. 따라서 번개를 이해하기위해서는 먼저 ‘방전’이라는 현상을 알아야 합니다. 구름 입자는 양전하나 음전하를 가질 수 있고, 따라서 여러 구름 입자들은 서로 다른 전기적 성질을 가지게 됩니다. 그러다가 개수를 맞추기 위해서 입자 간에 전하가 이동하게 되는데, 이 현상을 방전 현상이라고 합니다. 방전이 발생하면 아주 높은 열에너지와 빛 에너지가 발생하게 됩니다. 이때 발생한 빛을 '번개'라고 합니다.
천둥은 구름 속에서 방전 효과가 나타나면 빛과 열이 발생 한다고 했습니다. 이때 약 27,000℃의 열이 발생하는데, 이 열에 의해서 구름 속에 있던 공기들이 급격하게 팽창하게 됩니다. 이때 발생한 폭발음을 천둥이라고 합니다. 천둥은 뇌성이라고도 하는데, 천둥이 들리는 범위는 보통 약 20㎞이나, 때에 따라서는약 40㎞나 떨어진 먼 곳에서 들려오는 때도 있다고합니다.
출처 : 기상청 - 천둥번개? 번개천둥? 천둥과 번개의 차이는 무엇일까요?
장도연이 추천하는 아하!
앱으로 편리하게 사용해 보세요.