하늘에서 나는 천둥소리는 어떻게 나타나는 현상인가요?

Question

먹구름이 끼고 비가 쏟아지는 날에는 한번씩 천둥이 울릴 때가 있는데

하늘에는 아무런 소리를 낼 물체들이 없음에도 어떤 과정을 통해서 엄청나게 큰 천둥소리가 날 수 있을까요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

번개는 빛과 소리를 동반하기 때문입니다. 전자가 구름에서 대기로 방전되며 번개가 만들어지는데 이때 방전이 될 때 공기를 팽창 수축시켜 진동을 일으켜 소리가 나며, 전자의 이동으로 인해 공기 중 원자 및 분자의 에너지 상태가 변화되며 빛이 발산되는것이죠.

빛의 속력은 대략 30만km/s 이며, 소리의 속력은 대략 330m/s 입니다. 번개가 발생하여 우리가 관측하게 될 때 빛의 속력이 소리의 속력보다 빨라 번쩍임을 먼저 관측하고 우르르 쾅쾅 천둥 소리를 늦게 듣는 이유입니다.

Answer 2

지표면이 가열되어 강한 상승기류가 나타나고 상승기류에 의해 올라간 공기는 구름속에 있는 물방울을 파열 시킵니다.

이때 물방울은 양전하와 음전하로 분류가 되고 음전하를 띤 물방울이 구름의 아래에 쌓이게 됩니다.

많아진 음전하는 양전하가 있는곳으로 떨어지려 합니다.

지상으로 음전하가 떨어지는 것을 방전이라 하고 이때 엄청난 열과 빛 그리고 에너지를 동반합니다.

이것이 번개 또는 낙뢰라고 합니다.

또한 순간적 온도 상승(약 27,000도)으로 주위의 공기가 급격히 팽창하여 폭발하게 됩니다.

폭발할때 엄청난 소리를 내는데 이것이 천둥입니다.

Answer 3

천둥 번개는 구름 속에 형성되어 있는 전기장 때문에 생성되는 현상입니다.

구름 입자는 양전하, 음전하를 가지게 되는데 입자가 전하의 갯수를 맞추기 위해 이동하는 순간이 있습니다.

이 순간이 바로 천둥 번개를 발생 시킵니다.