간략한 요약
이 비디오는 지구 대기의 수직 구조에 대해 설명합니다. 대기는 밀도, 기압, 온도, 구성 성분, 전기적 특성에 따라 여러 층으로 나뉘어집니다. 비디오는 각 층의 특징과 중요성을 자세히 설명하며, 특히 오존층, 전리층, 오로라에 대해 집중적으로 다룹니다.
- 대기는 밀도, 기압, 온도, 구성 성분, 전기적 특성에 따라 여러 층으로 나뉘어집니다.
- 각 층은 고유한 특징과 중요성을 가지고 있으며, 지구 생명체에 중요한 영향을 미칩니다.
밀도와 기압
중력의 영향으로 공기 분자는 지표면 가까이에 위치하며, 압축되어 밀도가 높아집니다. 고도가 높아질수록 공기 분자 수가 감소하여 밀도는 낮아집니다. 지표면의 일정한 면적에 작용하는 공기의 무게를 대기압 또는 기압이라고 하며, 고도가 높아질수록 감소합니다. 밀도와 기압은 처음에는 급격히 감소하다가 나중에는 서서히 감소합니다.
대기의 두께
지구 대기는 기체가 지구 중력에 묶여 있는 층으로, 지표면에서 약 1,000km까지를 대기권으로 간주합니다. 하지만 5,000km를 넘는 곳에서도 매우 희박한 기체가 존재합니다. 대기의 대부분은 지표면 근처의 얇은 층에 존재하며, 대기의 총 질량은 5.2 x 10^21톤입니다. 대기의 두께가 얇기 때문에 대규모 대기 운동은 일반적으로 수평 방향으로 일어나며, 수평 바람이 연직 바람보다 1,000배 이상 크게 나타납니다.
온도 단면에 의한 대기 구조
대기는 연직 기온 분포에 따라 4개의 층으로 분류됩니다.
- 대류권: 지표면에서 약 8~16km까지의 층으로, 거의 모든 기상 현상이 발생합니다. 고도가 높아질수록 기온이 감소하며, 평균 기온 감소율은 1km당 6.5℃입니다.
- 성층권: 대류권 계면 위에 위치하며, 약 20km에서 50km까지의 층입니다. 오존층이 존재하며, 자외선을 흡수하여 고도가 높아질수록 기온이 증가합니다.
- 중간권: 성층권 위에 위치하며, 약 50km에서 80km까지의 층입니다. 고도가 높아질수록 기온이 감소합니다.
- 열권: 중간권 위에 위치하며, 80km 이상의 층입니다. 고도가 높아질수록 기온이 증가하며, 1,500℃를 초과합니다.
구성 성분에 의한 대기 구조
대기는 구성 성분에 따라 동질권과 이질권으로 나뉩니다.
- 동질권: 지표면에서 약 80km까지의 층으로, 공기의 구성 성분이 균일합니다.
- 이질권: 80km 이상의 층으로, 대기가 희박하고 구성 성분이 균일하지 않습니다. 무거운 원자와 분자는 하부에, 가벼운 기체는 상부에 위치합니다.
전기적 특성에 의한 대기 구조
전리층은 이온과 자유 전자가 밀집되어 있는 초고층 대기권의 영역입니다. 태양 복사 에너지에 의해 대기의 원자와 분자가 이온화되어 형성됩니다. 전리층은 전자의 밀도 분포 특성에 따라 D, E, F층으로 나뉘며, F층은 다시 F1, F2층으로 나뉩니다. 전리층은 라디오파의 송신과 수신에 중요한 역할을 하며, 오로라가 형성되는 곳이기도 합니다.
