비가 오는 이유과 과정 설명!

 

 

비는 마치 마르지 않고 공급되기라도 하듯 땅을 적시고 난 뒤에도 반드시 또 내립니다.

뭣 때문에?? 바로 놀라운 순환 체계 덕분인데요~순환 체계의 가장 중요한 세 가지 단계는 이렇습니다. 1. 증발 2. 응축 3. 강수(降水))

 

 

1. 증발

 

지구상의 물의 약 97퍼센트는 대양에 담겨 있습니다. 나머지는 대부분 빙하를 이루고 있거나 호수와 대수층에 보존되어 있습니다. 물론 대양의 물은 마실 수 없습니다. 대양의 물이 마실 수 있는 물이 되려면 길고도 복잡한 과정을 거쳐야 합니다. 우선 대양의 물은 증발해서 기체 즉 수증기가 됩니다. 태양열은 매년 육지와 바다로부터 40만 세제곱 킬로미터에 달하는 물을 대기 중으로 증발시킵니다.

 

공중으로 400킬로미터도 넘게 뻗어 있는 대기는 그 자체가 “거의 믿을 수 없을 정도로 복잡한 체계”를 이루고 있습니다. 물의 재순환은 땅에서 10에서 20킬로미터 높이까지의 대기에서 이루어집니다. 대류권이라고 부르는 이 영역을 가리켜 「연약한 물의 행성」(Our Fragile Water Planet)이라는 책에서는 “지표면과 맞닿아 있는 곳으로 구름과 비와 눈과 허리케인과 토네이도가 생성되는 영역”이라고 묘사합니다.

 

공기는 더우면 더울수록 더 많은 물을 보유하고 있을 수 있습니다. 따뜻하고 바람이 잘 부는 날에 빨래가 더 빨리 마르는 것도 바로 그러한 이유 때문입니다. 그러므로 가장 많은 물을 보유하고 있는 것은 열대 지방의 대기입니다.

 

 

 

 

 

 

그러면 그 모든 물이 어떻게 물이 필요한 다른 장소들로 이동하는 걸까요? 지구를 에워싸고 있는 강력한 풍계(風系)가 그러한 일을 가능하게 해 줍니다. 풍계가 생기는 이유는 지구가 지축을 따라 자전하는 방식으로 인해 그리고 지표면의 어떤 부분들이 다른 부분들보다 온도가 더 높아짐으로 인해 대기가 끊임없이 요동하는 상태에 있기 때문입니다.

 

요동하는 지구의 대기에는 거대한 기단이 있는데, 기단이란 넓은 지역에 걸쳐 있으며 온도가 대체로 비슷한 공기 덩어리를 말합니다. 기단의 크기는 얼마나 될까요? 기단의 면적은 수백만 제곱킬로미터에 달할 수 있습니다. 따뜻한 기단은 열대 지방에서 생성되며, 차가운 기단은 북극과 같은 극지방에서 생성됩니다.

 

이러한 기단들은 대기 중에서 물을 운반하는 거대한 운반 장치 역할을 합니다. 또 하나의 놀라운 사실은 대기 중의 수증기의 움직임에서 엿볼 수 있습니다. 그러한 움직임은 열을 열대 지방과 같은 과열 지역으로부터 열을 필요로 하는 지역으로 운반해 줍니다. 그러한 움직임이 없다면 지구의 일부 지역은 사정없이 계속 더 뜨거워지겠죠..

 

 

2. 응축

 

수증기가 대기 중에서 매우 중요한 기능들을 수행하기는 하지만, 계속 대기에 남아 있기만 한다면 분명 땅에 물을 공급하는 데에는 거의 소용이 없을 거예요. 예를 들어, 사하라 사막 상공의 대기는 상당한 양의 수분을 보유하고 있지만, 그 지역은 메말라 있습니다. 어떻게 해서 대기 중에 있는 수분이 땅으로 돌아올까요? 수분은 우선 응축을 통해 다시 액체 상태가 됩니다.

 

이해하기 쉽게 예를 들어볼게요~ 아마 욕실의 뜨거운 샤워기에서 나오는 따뜻한 공기가 차가운 유리창이나 거울에 닿을 때 수증기가 응축되는 것을 본 적이 있을 것입니다. 이와 마찬가지로 일부 공기가 기온이 더 낮은, 고도가 높은 곳으로 상승하면서 온도가 떨어질 때도 그와 비슷한 현상이 일어나죠. 공기를 상승하게 만드는 것은 무엇일까요?

 

 따뜻한 기단이 밀도가 더 높고 온도가 더 낮은 기단에 의해 위쪽으로 밀려 올라가면서 그러한 현상이 생길 수 있습니다. 어떤 경우에는 산들로 인해 공기가 위쪽으로 밀려 올라가기도 합니다. 다른 경우로서, 특히 열대 지방에서는 공기가 대류에 실려 위쪽으로 이동할 수도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

그러면 어떻게 대기 중에 이러한 수증기가 응축될 수 있을까요? 대기 중에는 연기와 먼지와 바닷소금 입자와 같은 극히 작은 입자들이 가득합니다. 일부 공기의 온도가 내려감에 따라 수증기는 그러한 미세한 응결핵에 응축됩니다. 그 결과 미세한 물방울들이 눈에 보이는 구름을 형성합니다.

 

물은 공기보다 밀도가 800배나 높은데도 구름에 형성된 물이 즉시 땅으로 떨어지는 것은 아니라는 사실!! 그 이유는 구름을 구성하는 각각의 물방울들이 너무도 작고 가볍다 보니 기류 속을 떠다닐 수 있기 때문입니다. 우리 머리 위의 하늘에 두둥실 떠 있는 솜털 같은 작은 구름이 100톤에서 1000톤이나 되는 수분을 함유하고 있을 수 있다는 사실은 정말 놀랍지 않습니까?

 

 

 

 

 

3. 강수

 

많은 구름은 비를, 아니 정확히 말하자면 강수를 전혀 만들어 내지 않습니다. 어떻게 물이 대기로 올라가고 어떻게 구름이 하늘을 떠 다니는지를 설명하기란 비교적 쉬운 일입니다. 한 저술가는 “정말 어려운 것은 어떻게 물이 [다시] 땅으로 떨어지는지를 설명하는 일”이라고 말합니다.—「대기가 제기하는 어려움」(The Challenge of the Atmosphere).

 

한 개의 작은 빗방울이 만들어지려면 “구름을 구성하는 미세한 물방울이 100만 개 이상” 필요할 수 있습니다. 하늘을 떠다니며 구름을 구성하는 이 미세한 물방울들이 무엇 때문에 분당 약 10억 톤씩 매일 땅으로 떨어지는 물로 변화되는지 속 시원히 대답해 줄 수 있는 사람은 아직 없는 것으로 보입니다.

 

구름을 구성하는 미세한 물방울들이 단순히 서로 결합하여 더 큰 빗방울을 이루는 것일까요? 그렇기도 하고 아니기도 하죠.. 열대 지방과 같은 곳에서는 빗방울이 아마도 그런 식으로 형성되나 봅니다. 하지만 그것만 가지고는, 아일랜드의 대서양 연안과 같은 곳에서 “빗방울이 형성되는 수수께끼”는 도저히 설명할 길이 없네요..

 

아일랜드의 대서양 연안에서는 구름을 구성하는 미세한 물방울들이 단순히 결합하는 것이 아니거든요.. 물방울들은 우리가 온전히 이해하지 못하는 방법으로 미세한 얼음 결정들을 형성합니다. 그러한 결정들이 한데 모여 “자연 최고의 걸작품 중 하나”로 일컬어지는 눈송이를 형성합니다.

 

 

 

 

 

 눈송이들은 점점 커지고 무거워짐에 따라 상승 기류에 휩쓸리지 않고 땅으로 떨어지기 시작합니다. 날씨가 눈이 내릴 만큼 충분히 추울 경우, 그러한 눈송이들은 눈으로 내리게 되며, 보통 한번 눈이 오면 셀 수 없이 많은 눈송이들이 떨어집니다. 하지만 눈송이들이 떨어지면서 따뜻한 공기층을 통과하게 되면 녹아서 빗방울이 됩니다.

 

여기서 알게 된 또 하나의 사실 눈은 비가 얼어서 된 것이라고 오히려 적어도 온대 지방의 경우, 대부분의 비는 눈으로 시작하지만 땅으로 떨어지다가 녹아서 비가 되는 것입니다. 그러므로 비는 아직도 완전히 이해되지 않는 복잡한 과정을 거쳐 엄청난 거리를 여행한 뒤에야 땅으로 되돌아오게 됩니다.

 

 

 

이상 IT 전문 이것저것 감사합니다!