구름은 어떻게 해서 만들어지는지 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요. 하늘에 떠 있는 구름은 어떤 원리에 의해서 만들어지고 어떻게 해서 떨어지지 않고 계속 하늘에 떠 있을 수 있는 것인지 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

구름은 단열 팽창으로 수증기가 응결하여 생깁니다. 기권에서는 고도가 높아질수록 기압이 낮아집니다. 아래 그림 같이 수증기를 포함한 공기 덩어리가 상승하면 공기 덩어리 바깥의 압력이 공기 덩어리 내부의 압력보다 낮아져 공기 덩어리는 단열 팽창하고 온도는 낮아집니다. 공기 덩어리가 더욱 상승하여 온도가 이슬점 이하로 내려가면 수증기가 응결하여 작은 물방울이 되고, 공기 덩어리의 온도가 0℃ 이하가 되면 얼음 알갱이가 되기도 합니다. 이렇게 생긴 물방울이나 얼음 알갱이가 하늘 높이 떠 있는 것이 구름입니다. 이때 향 연기처럼 공기 중에 작은 먼지 등이 있으면 수증기가 더 쉽게 응결하므로 구름이 잘 생깁니다

Answer 2

구름의 모양을 결정 짓는 환경 요인이 많습니다.

주로 구름이 생성되는 장소와 기압, 온도, 수분량 등이 영향을 미치는데, 이 값들이 다르니 구름의 모양도 다르게 됩니다.

지면이 따뜻해지면 대기 중의 공기는 상승하게 되어 모인 것이 구름입니다.

그리고 구름이 가볍기 때문에 하늘에 떠있을 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

구름이 생성되는 원리는 수증기가 많이 포함된 습한 공기가 상승기류를타고 상승하게 되었을때

기온이 다시 떨어지며 응결하고 이것이 물방울이 되며 구름이생성됩니다

Answer 4

안녕하세요. 구름이 생성되는 과정에 대해 아래와 같이 설명 드립니다.

1.구름의 생성

구름은 공기가 위로 올라가면서 공기 안의 수증기가 물방울로 변하며 생기는 것입니다. 구름의 생성되는 경우는 아래와 같으며, 구름이 생성되려면 먼저 공기가 상승해야 합니다.

1)지표면이 불균등하게 가열될 때

2)공기가 산을 타고 상승할 때

3)공기가 모여드는 저기압의 중심일 때

4)찬 공기와 따뜻한 공기가 만날 때

5)저기압 중심으로 공기가 모여들 때

6)공기가 상승하는 요인으로는 크게 4가지가 있다.

7)지형에 의한 상승

8)기단에 의한 상승

9)수렴에 의한 상승

10)대류에 의한 상승

공기가 상승하게 되면 위로 가면서 공기가 적어지게 되고 기압이 낮아져 공기의 부피가 팽창하게 됩니다. 하지만 공기가 올라가는 부피가 크기 때문에 주위의 열이 공기의 가운데로 전달될 시간이 없으며 공기 표면에서만 열 출입이 이루어져 공기 전체적으로 볼 때는 무시할 수 있을 정도이므로 공기는 단열팽창 하여 온도가 낮아지게 되죠. 온도가 공기의 이슬점 이하로 낮아지게 되면 수증기가 물방울로 변하면서 구름이 생성됩니다. 구름은 성층권 이상으로 올라가면 공기가 위로 올라갈 수 없으므로 더 이상 만들어지지 않게 됩니다.

구름이 생성되는 과정​

공기 상승 → 기압하강 → 단열 팽창 (부피 팽창) → 기온 하강 → 이슬점 도달 → 수증기 응결 → 구름 생성

공기 상승 + 단열 팽창 : 지표면의 공기 덩어리가 상승하면 주변 공기의 압력이 낮아지므로 공기 덩어리가 팽창됨.

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