지구의 평균온도는 어떻게 유지될까? 지구가 온도를 일정하게 유지할 수 있었던 원리와 이유에 대하여 알아보고 기후변화와 어떻게 연관 되는지 알아보았다.
태양 복사에너지 와 지구 복사에너지
복사에너지
적외선이나 광선 등의 복사선이 운반하는 에너지를 뜻하는 것으로 온도를 가진 모든 물체는 전자기파와 중력파 에너지를 방출하는데 이를 복사에너지라고 합니다.
단지 주로 눈에 보이지 않는 적외선 영역이므로 인식하지 못하는 것이라고 합니다.
-. 적외선 : 영어로Infrared. 붉은색 아래란 뜻으로 태양 광선 스펙트럼에서 붉은색보다 파장이 긴 영역을 말하며 열을 가진 모든 물체가 적외선을 방출하므로 열선이라고도 한다.(참조: 사회·과학 상식)
열에너지 전달 방법에는 전도, 대류, 복사 3가지 방법이 있습니다.
- 전도 : 접촉해 있는 분자가 충돌하면서 열이 전달되는 것.
- 대류 : 기체나 액체와 같이 유동성이 있는 유체 내에서 일어나는 열이 전달되는 것.
- 복사 : 물질을 구성하는 원자들이 열에 의해 전기파를 방출하는 현상으로 전자기파는 매개 물질이 없이 전달되기 때문에 두 물체의 사이에 매개 물질이 없는 진공 상태에서도 열이 전달될 수 있다고 합니다.
태양 복사에너지 :
지구를 살아 움직이도록 만드는 에너지의 근원으로 태양으로부터 출발한 에너지를 말합니다.
태양 복사에너지양은 지구의 위도와 계절에 따라 태양 고도가 변하므로 지구 표면에 유입되는 태양 복사에너지의 양도 계속 변한다고 합니다. 지구에서 태양 복사에너지를 받기만 한다면 지구에 열에너지가 점점 더 모여 지구 평균 온도가 한없이 올라간다고 합니다. 하지만 그런 일이 발생하지 않는 이유는 지구에 도달한 태양 복사에너지만큼 지구에서 우주로 복사 에너지를 보내기 때문이라고 합니다.
지구 복사에너지 :
지구에서 우주로 유출되는 복사에너지.
지구의 평균 온도가 일정하게 유지되는 이유는 지구로 유입되는 태양 복사에너지양과 지구에서 우주로 유출되는 지구 복사에너지양이 균형을 이루고 있기 때문입니다.
지구 내에서 저위도의 어떤 지역은 태양 복사에너지가 더 많이 유입되고, 고위도의 어떤 지역은 지구 복사에너지가 더 많이 유출되나 지구 전체적으로는 차이가 없어 일정하게 유지된다는 의미라고 합니다.
-. 저위도 : 북극이나 남극에서 멀리 떨어져 적도 부근에 위치한 지역.
-. 고위도 : 적도에서 상대적으로 멀리 떨어진 양극(남극·북극)에 가까운 지역.
지구로 오는 태양 복사에너지가 모두 흡수되는 것은 아니며 지구 전체적으로 태양 복사에너지의 약 30% 정도가 직접 반사되고 나머지 70% 정도는 대기와 구름에 흡수 된다고 하는데요 지구에 흡수된 70% 정도의 태양 복사에너지만큼이 지표면에서부터 유출되는 지구 복사에너지로 이 중 상당 부분은 대기와 구름에 흡수되거나 반사되어 지표면으로 되돌아온다고 합니다.
대기와 구름에서부터 우주로 유출되는 복사에너지와 지표면에서부터 직접 유출되는 복사에너지를 합한 양이 지구 전체적으로 흡수된 태양 복사에너지와 균형을 이루면서 지구 평균 온도를 일정하게 유지해 준다고 합니다.
지구가 평균 온도를 유지하는 기능이 약해지는 이유 중 태양으로부터 지구로 유입하는 태양 복사에너지양은 비교적 큰 변화가 없었던 반면 지구로부터 우주로 유출하는 지구 복사에너지는 계속해서 줄어들고 있어 지구 전체적으로 복사 열에너지가 축적되며 지구 온난화가 진행 중이기 때문이기도 하다고 합니다.
기후변화는 작은 문제가 아닌 것 같습니다.
재앙을 국어사전에서는 뜻하지 아니하게 생긴 불행한 변고 또는 천재지변으로 인한 불행한 사고 라고 나와있습니다.
인위적인 재앙이 되지 않도록 인류가 노력해야겠습니다.
참조 : 해시넷, 사이언스올, 반드시다가올미래(남성현지음)
댓글