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대기 중의 물을 우리가 볼수 있는 법

by mynews0717 2024. 8. 11.
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1. 빗방울 

구름의 입자는 지름이 매우 작아서 낙하 속도가 느리므로 지표면까지 내려오지 못합니다. 빗방울의 지름은 보통 1mm 이상이므로 지표면까지 내려올 수 있는 것입니다. 이와 같이 구름 입자와 빗방울과는 그 크기가 전혀 다릅니다. 한 개의 빗방울을 만드는 데는 약 100만 개의 구름 입자가 있어야만 합니다. 구름 속은 기온이 약 영하 20도 로서 대부분 과냉각 물방울로 되어 있습니다. 온도가 영하 20도보다는 낮은 구름 속에는 과냉각 물방울 안에 극히 적은 빙정이 섞이게 됩니다. 온도가 낮아질수록 빙정의 비율은 커지는데, 영하 30도 구름 속에서도 빙정의 수는 물방울 수의 1000분의 1 정도라고 합니다. 그러나 구름 속의 온도가 영하 40도까지 내려가면 거의 전부 구름 입자가 빙정이 됩니다. 구름 속에 빙정이 조금 들어 있는 상태에서는 구름 속의 수증기압은 물에 대해서는 불포화이지만 얼음에 대해서는 과포화일 수 있습니다. 이러면 매우 많은 과냉각 물방울에서는 증발이 일어나고, 한편으로는 다량의 수증기가 수가 적은 빙정으로 승화하게 됩니다. 그 때문에 빙정은 급히 성장하여 낙하 속도가 빨라집니다. 낙하 속도가 느린 수많은 물방울 사이를 속도가 느린 수많은 물방울사이를 속도가 빠른 큰 빙정이 떨어져 가면 물방울은 빙정에 충돌하므로 빙정은 더욱더 커집니다. 빙정의 낙하 속도가 어느 정도 이상 커지면 빙정은 분열합니다. 이 빙정이 상승 기류에 의해 상공으로 올라가면 전과 같은 과정으로 성장합니다. 이런 일이 반복되는 동안 지상에까지 떨어진 것이 눈이 됩니다. 낙하 도중에 온도가 높은 곳을 지나면 녹으면 비가 되는 것입니다. 이와 같이 하여 생긴 비는 찬비 라고 합니다. 우리나라와 같은 온대나 한대지방의 강수는 빙정 과정에 의해 생긴 것이 많습니다. 그러나 열대 지방에서는 구름 꼭대기의 온도가 0도 이상인 구름에서도 비가 오는 일도 있습니다. 열대 지방에서는 짙은 구름이 생기지만 그 구름 속에서 빗방울이 생기기 전의 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정의 밀도는 구름의 상부일수록 커집니다. 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정의 밀도가 큰 곳에서는 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정끼리 충돌할 기회가 많아집니다. 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정끼리 충돌하면 다른 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정보다 큰 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정이 되어 낙하 속도가 빨라지므로, 낙하 도중에 떠 작은 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정을 병합하여 더욱 성장합니다. 대기 중에서는 수는 적으나 큰 응결핵이 들어 있습니다. 큰 응결핵을 중심으로 응결이 일어나면 작은 응결핵을 중심으로 응결한 것보다 구름이 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정이 생길 때부터 크기가 큽니다. 이와 같은 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정이 상승 기류를 타고 올라가는 경우 그 아랫면에 작은 구름을 이루는 작은 물방울 또는 얼음 결정이 충돌하여 커집니다. 어느 정도 커지면 상승 기류로 지탱할 수 없을 정도의 낙하 속도를 갖게 되어 낙하하기 시작합니다. 이런 빗방울의 성장을 따뜻한 비라 합니다. 이 비는 짙은 구름 속이나 온대 지바의 적란운 속을 빗방울이 낙하할 때도 병합에 의해 빗방울이 성장할 수 있습니다. 

2. 눈

상공의 기온이 낮을 때, 윤립이 성장하여 작은 눈의 결정이 생깁니다. 지표 부근의 온도가 낮을 때에는 이것이 그대로 내려옵니다. 그러나 지표면에 떨어지는 도중에 기온이 다소 높아지면 많은 눈의 결정이 서로 붙어서 눈송이가 되어 내립니다. 지표 부근의 기온이 3~4도 보다 낮은 경우에는 눈이 되어 오는 일이 많습니다. 

싸라기 눈은 백색불투명한 작은 눈 구슬 같은 것으로 구름에서 옵니다. 지름은 2~5mm이며 도토리 모양의 것이 많습니다. 부드러워 단단한 지면에 부딪치면 깨집니다. 소나기나 소낙눈이 올 때에 오는 일이 많습니다. 싸라기 눈은 입체형 눈의 결정인 작은 알갱이로, 온도가 낮은 과냉각 물방울이 다른 것에 충돌하면 순간적으로 어는데, 이때 얼음 속에는 많은 기포가 들어가기 때문에 불투명란 얼음이 됩니다. 얼음 싸라기는 투명 또는 반투명한 얼음의 입자로 적란운에서 옵니다. 소나기성으로 내리며, 단단한 지표면에 부딪치면 튑니다. 얼음 싸라기는 싸라기눈의 표면에 크고 비교적 온도가 높은 과냉각 물방울이 충돌하여 생깁니다.  얼음 싸라기는 작은 우박입니다. 언 비는 빗방울이 지표면에 떨어지는 동안에 저온이 기층을 지날 때 얼어서 된 작은 얼음 알갱이입니다. 단단한 지표면에 부딪치면 세게 튑니다. 얼음 싸라기의 표면에 또 작은 저온의 과냉각 물방울이 붙으면 불투명한 얼음층이 생깁니다. 적란운과 같이 두껍과 짙은 구름 속에서는 투명한 얼음층이 생기거나 불투명한 얼음층이 생기는 일이 몇 번 반복되는 일이 있습니다. 이렇게 하여 불투명한 얼음층과 투명한 얼음층이 번갈아 겹치는 얼음층이 생깁니다. 우박이 지표면까지 오는 횟수는 많지 않으나. 키가 큰 적란운 속에서는 대개의 경우 우박이 만들어집니다. 우리나라에서는 5~6월과 10월경에 많이 옵니다. 우박은 때로는 지름 10cm 이상의 큰 것으로 발달하는 경우도 있습니다. 이같이 큰 것은 낙하 속도가 매우 크므로 위험합니다. 지름이 1cm 정도의 우박이 되면 농작물과 과일에도 큰 피해를 주게 됩니다. 

 

 

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