고도에 따른 대기권의 온도 변화

고도에 따른 대기권의 온도 변화

 

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▶ 참고: 제18장 환경화학. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/16255 ]

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▶ 대기(atmosphere, 大氣)

> 지구 중력에 의해 붙잡혀서, 지구 주위를 둘러싸고 있는 기체

> 대기 ≡ 공기

> 고도(높이)에 따라 몇 개의 층으로 구성

> 대기 ≈ 대기권(atmosphere)

 

 

 

▶ 대기권(atmosphere)

지표면에서부터,

> 대류권 (Troposphere): ~15 km

> 성층권 (Stratosphere): ~50 km

> 중간권 (Mesosphere): ~85 km

> 열권 (Thermosphere): ~690 km

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> 외기권 (Exosphere): ~10,000 km

 

 

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] Different layers of the atmosphere.

 

 

 

 

▶ 고도가 상승함에 따라, 대기권의 온도는

감소 → 증가 → 감소 → 증가를 반복하면서 불규칙적으로 변한다.

 

 

 

▶ 대기권의 온도가 불규칙적으로 변하는 이유는?

> 성층권에서 자연적으로 일어나는 오존의 생성반응이 발열반응이기 때문이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

▶ 만약 성층권(오존층)이 없다면, 즉, 오존의 생성반응이 없다면,

고도가 상승함에 따라 지표면의 복사열(지구 복사열)이 감소하기 때문에,

중간권까지 점진적으로(규칙적으로) 감소할 것이다.

( 참고: 태양복사와 지구복사 https://ywpop.tistory.com/12324 )

 

 

 

 

 

 

▶ 열권에서 다시 온도가 상승하는 이유는

열권에 존재하는 질소, 산소 원자들이

태양 복사에너지 중 단파장 영역을 흡수하기 때문이다.

 

 

 

 

[ 그림 참고 gsp.humboldt.edu ] Atmospheric Absorption & Transmission

 

 

 

 

▶ 대류권

> 대기권에 분포하는 공기의 약 70~80% 존재.

> 높이 올라갈수록 지표에서 방출되는 지구 복사 에너지가 적게 도달하여 기온이 낮아짐.

> 구름이 생기고 비나 눈이 오는 등 기상 현상이 나타남.

> 대류 현상○, 기상 현상○.

 

▶ 성층권

> 오존층이 있어 태양으로부터 오는 자외선을 흡수하여 가열되어 높이 올라갈수록 기온이 높아짐.

> 공기의 대류 현상이 일어나지 않는 안정한 층으로, 비행기의 항로로 이용.

> 대류 현상×, 기상 현상×.

 

▶ 중간권

> 대기권 중에서 기온이 가장 낮은 중간권 계면이 위치함.

> 높이 올라갈수록 성층권에서 받는 열이 감소하여 기온이 낮아짐.

> 대류 현상이 일어나지만 수증기가 거의 없어 기상 현상은 나타나지 않음.

> 대류 현상○, 기상 현상×.

 

▶ 열권

> 태양 복사 에너지의 영향으로 높이 올라갈수록 기온이 높아짐.

> 공기가 희박하여 낮과 밤의 기온차가 매우 큼.

> 오로라, 전리층(이온층), 인공위성의 항로.

> 대류 현상×, 기상 현상×.

 

 

 

 

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