해양학 8단원 문제

시그마프레스 해양학 문제풀이 8단원 (Tom Garrison 지음, 강효진 외 옮김) 1. 공기는 무엇으로 이루어져 있는가? 따뜻한 공기와 찬 공기 중 어느 것이 더 많은 수증기를 보유할 수 있는가? 수증기를 지닌 공기가 상승하면 어떻게 되는가? 같은 온도와 압력에서 습한 공기와 건조한 공기 중 어떤 것의 밀도가 더 클까? 공기는 지구를 둘러싼 대기의 하층부를 구성하는 무색무취의 투명한 기체로 완전 건조하지 않아서 수증기가 최대 4%까지 차지할 수 있다. 여기서 수증기를 제외한 건조공기는 질소(78%), 산소(23%), 아르곤(0.9%), 이산화탄소(0.03%)의 부피에 따른 조성을 지니고 있으며, 따뜻한 공기는 찬 공기보다 더 많은 수증기를 보유할 수 있다. 왜냐하면, 온도가 증가함에 따라 포화수증기압 또한 커지기 때문이다. 그리고 만약, 수증기를 지닌 공기가 상승하면 주위에서 받는 압력이 감소하기 때문에 공기 내부의 압력이 상대적으로 커지는 효과가 발생하여 팽창한다. 이것은 중심에너지가 주변에 대해서 일을 한 셈이므로 내부에너지가 소모되면서 공기의 온도가 낮아진다(단열팽창). 그리고 같은 온도와 압력에서 건조한 공기는 습한 공기보다 밀도가 크다. 물의 분자량은 평균공기의 분자량보다 적어도 한참 모자라기 때문이다. 2. 강수(비와 눈)의 원인은 무엇인가? 구름은 수증기가 응결한 물방울과 그들의 승화로 만들어진 빙정들이 상공에 떠 있는 것으로서 강수는 반드시 구름이 있어야 일어난다. 구름은 상층 공기의 온도가 이슬점 이하로 낮아져 수증기가 응결할 때 만들어지는데 대부분은 지표면 부근의 공기가 상승하여 단열팽창으로 기온이 낮아지는 경우에 발생한다. 구름입자 크기의 약 100배 이상이 되면 물방울이 되는데 이는 무거워서 공중에 떠 있을 수 없기 때문에 액체나 고체의 형태로 지표면에 떨어지는 강수의 원인이 된다. 3. 날씨와 기후는 어떻게 다른가? 어떤 것이 예측하기 더 쉬우며 그 이유는 무엇일까? 날씨는 특정한 장소와 시간대…
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