기권의 구조

안녕하세요.

제주도에서 중·고등학생을 대상으로 개인&그룹 과학수업을 하고 있는 달빛과학 입니다.

우리가 살고 있는 지구를 크게 나누어 땅, 물, 공기, 생물로 이루어져 있다고 보고, 지구계를 구성해보면 아래와 같습니다.

▶ 지구계의 구성

- 지권 (땅)

- 수권 (물)

- 기권 (공기)

- 생물권 (동물, 식물)

- 외권 (우주)

2학년 3단원에서는 이 중 '기권'에 대해서 자세히 공부합니다. 먼저 기권의 구조에 대해서 알아보도록 합시다.

*** 기권 [atmosphere, 氣圈] = 대기권

■ 기권

- 한자 뜻: 공기 氣

- 예: 산소, 질소, 이산화탄소..

- 지표면에서 높이 약 1,000km까지 공기층을 말합니다.

- 비, 바람, 구름 등 날씨 변화를 일으킵니다.

- 지구의 온도를 유지합니다. (온실 효과)

- 자외선 등 생물에 해로운 빛을 차단합니다. (오존층)

- 생물의 호흡과 광합성에 필요한 기체를 제공합니다.

(호흡 - 산소, 광합성 - 이산화탄소)

■ 기권의 구성

- 질소, 산소가 99%의 부피를 차지합니다.

■ 기권의 구조

지표로부터 약 1000km까지의 기권을 높이에 따라 달라지는 기온의 변화를 기준으로 크게 4개로 구분합니다.

- 대류권  (     0km ~ 약 11km, 기온↓)

- 성층권  (약 11km ~ 약 50km, 기온↑)

- 중간권  (약 50km ~ 약 80km, 기온↓)

- 열권     (약 80km ~ 1000km, 기온↑)

기권의 구조를 한 눈에 볼 수 있도록 그림으로 그려보았어요.

▶ 대류권 [troposphere, 對流圈]

대류권은 우리가 사는 곳이죠. 중력에 의해서 전체 대기의 약 80%정도가 대류권에 분포한다고 합니다. 수증기도 대류권에 있죠.

여러분도 등산을 하게되면 기온이 떨어지는 것을 느낄 수 있었죠? 대류권에서는 높이가 높아질수록 기온이 떨어집니다. 이유는 태양에너지를 받아 뜨거워진 지표의 열에너지가 올라갈수록 적게 도달하기 때문이죠.

그렇기 때문에 대류권 아래에는 따뜻한 공기가, 위에는 차가운 공기가 있어 대류가 활발하게 일어납니다. 또 수증기도 함께 움직이기 때문에 구름이 생기고, 비가 오고, 바람이 부는 등 기상 현상이 나타납니다.

▶ 성층권 [stratosphere, 成層圈]

높이 약 20km ~ 약 30km 구간에 자외선을 흡수하는 오존층[ozone layer]이 존재합니다. 성층권에 있는 이 오존층이 자외선을 흡수하여 대기를 가열시키죠. 그래서 성층권에서는 높이가 높아질수록 기온이 상승합니다. 그래서 대류현상이 일어나지 않습니다.

만약 오존층이 없다면 아래와 같이 대기권을 단 2개의 권으로 구분하게 되었을 것입니다.

▶ 중간권 [mesosphere, 中間圈]

중간권에서도 대류권처럼 기온이 하강합니다. 그리고 중간원은 대기권에거 가장 기온이 낮은 구간이 존재합니다.

따뜻한 공기가 아래에 있고, 차가운 공기가 위에 있어 대류 현상이 일어나지만 수증기가 존재하지 않기 때문에 기상 현상은 일어나지 않아요.

그리고 별똥별(유성)이 나타나는 대기권이랍니다.

▶ 열권 [thermosphere, 熱圈]

열권은 태양 에너지에 의해서 직접 가열되기 때문에 기온이 상승합니다. 대류현상도 일어나지 않겠지요.

거의 공기라고 부를 수 있는 것들이 없기 때문에 하루 기온차가 극심합니다.

열권에서는 아름다운 오로라가 나타난답니다.

아주 간단하게 각 층을 다시 정리해봅시다.

- 대류권

; 기온↑/ 대류현상+수증기=기상현상O / 전제 대기의 약 80% 분포

- 성층권

; 기온↓ / 대류현상 X / 자외선을 흡수하는 오존층 존재

- 중간권

; 기온↑/ 대류현상, 수증기X, 기상현상X / 유성(별똥별)

- 열권

; 기온↓ /  대류현상X / 오로라

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대기권의 4개의 층을 구분하는 기준과, 각 층의 특징을 잘 구분해서 그림과 함께 학습하시길 바래요 ^^

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