구름
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구름은 지구, 행성 또는 위성의 대기에 떠다니는, 작은 물방울이나 얼음 알갱이들의 모임이다. (별 사이의 구름처럼 보이는 부분을 '성운(星雲)'이라 부르는데, 이는 성간물질이 모인 것이다. 은하수는 구름이 아닌, 별들의 모임이다.) 구름을 연구하는 기상학의 분야를 '구름학'이라 한다.
지구상의 구름은 대부분 수증기로부터 생성된다. 알갱이들의 반지름은 주로 약 0.02~0.05mm로 되어 있으며, 수십억 개의 작은 물방울들이 모이게 되면 구름으로서 관측이 가능하게 된다. 짙은 구름은 반사율이 70%에서 95%에 육박하기 때문에 구름 상단은 하얀색으로 보인다. 하지만, 구름 속의 물방울들이 빛을 산란시키므로, 아래로 갈수록 회색이 된다. 그 외에도 햇빛이나 주변 환경에 따라 색이 바뀌기도 한다. 구름은 적외선을 강하게 흡수한다.

목차 |
[편집] 구름의 종류
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상층운 | 난운 |
중층운 | ||
하층운 |
구름은 층운과 적운으로 크게 구분되며, 고도에 따라 네 가지 그룹으로 나뉘어진다. 구름의 높이는 밑면에 따라 결정되며, 이러한 분류는 1802년 아스케시안 협회(Askesian Society)에서 루크 하워드에 의해 제안되었다.
[편집] 상층운
지상 5천 미터 보다 높은 대류권의 저온부에서 형성된다. 극지방에서는 3천 미터의 낮은 곳에서도 형성된다. 이 높이에서는, 수증기가 얼어붙어 구름은 얼음 결정으로 구성된다. 이들은 대체로 희미하고 투명할 때도 있다.
- 권운(Ci)
- 권층운(Cs)
- 권적운(Cc)
[편집] 중층운
2천 ~ 5천 미터의 높이에서 형성된다. 이들은 물방울로 구성되며, 과냉각된 경우도 있다.
- 고층운(As)
- 고적운/높쌘구름(Ac)
[편집] 하층운
2천 미터 이하에서 형성된다. 하층운이 땅에 닿으면 '안개'로 부른다.
- 층운(Cu)
- 층적운(Sc)
- 적운(St)
[편집] 난운
기저부로부터 높이 상승하는 기류를 갖기도 한다.
- 난층운(Ns)
- 적란운(Cb)
[편집] 구름의 생성
구름은 공기가 상승하면서 공기 안의 수증기가 물방울로 변하며 생기는 것이다. 공기가 상승하는 요인으로는 크게 4가지가 있다.
- 지형에 의한 상승
- 기단에 의한 상승
- 수렴에 의한 상승
- 대류에 의한 상승
공기가 상승하게 되면 위로 가면서 공기가 적어지게 되고, 기압이 낮아져 공기의 부피가 팽창하게 된다. 하지만 공기가 올라가는 부피가 크기 때문에, 주변의 열이 공기의 가운데로 전달될 시간이 없고 공기는 단열 팽창을 하여 온도가 낮아지게 된다. 온도가 공기의 이슬점 이하로 낮아지게 되면 수증기가 물방울로 변하면서 구름이 생성된다. 구름은 성층권 이상으로 가면 공기가 위로 올라갈 수 없으므로 더 이상 만들어지지 않게 된다.
[편집] 구름의 색깔
구름의 색깔로부터 내부의 상태를 알 수 있다. 구름은 수증기를 함유하고 있는 비교적 따뜻한 공기가 주변보다 가벼워 상승할 때에 형성된다. 공기가 상승하면서 냉각되어 수증기가 매우 작은 물방울로 응결된다. 이들은 상대적으로 밀집되어 있어서 햇빛이 깊은 곳까지 통과하기 전에 반사되므로 구름이 희게 보인다.
구름이 성장하면, 물방울은 결합되어 더 큰 물방울이 될 수 있고, 비가 되어 내릴 수 있다. 이러한 빗방울이 모이는 과정에서 물방울과의 간격은 점점 커지게 되어, 빛은 더 안쪽까지 통과할 수 있게 된다. 구름이 충분히 크고 내부의 물방울이 충분히 떨어져 있으면, 어느 정도의 빛은 반사되지 않고 통과된다. 이러한 반사/흡수의 과정이 하양에서 회색, 검정으로 구름의 색깔을 변하게 한다. 같은 이유로, 큰 구름의 밑면은 여러 단계의 회색을 띠게 된다. (어두운 색은 빛이 되돌아오지 않음을 의미한다.)
회청색을 띠는 것은 구름 내부에서 빛이 산란된 결과이다. 푸른색은 이러한 산란이 구름 내부의 물방울이 빗방울 크기에 도달했음을 의미한다.
엷은 연두색은 태양빛이 얼음에 의해 산란될 때에 생성된다. 연두색을 띠는 적란운은 곧 굵은 비, 우박이 내리고 강풍 또는 토네이도가 예상됨을 의미한다.
노랑의 구름은 매우 드믈지만 늦은 봄에서 이른 가을에 걸쳐 생겨날 수 있다. 노란색은 연기에 의해 생긴다.
붉은색, 오렌지색, 분홍색 구름은 일출, 일몰시 태양빛이 대기에 의해 산란되면서 보이게 된다.
[편집] 행성의 구름
태양계 내의 대기를 갖고 있는 행성이나 달은 구름을 갖는다.
- 금성의 구름은 황산의 물방울로 이루어져 있다.
- 화성은 높고 얇은 얼음으로 된 구름이 있다.
- 목성과 토성은 외부에 암모니아, 중간부에 암모늄 수황화물(ammonium hydrosulfide), 내부에 물로 구성된 구름을 갖는다.
- 천왕성과 해왕성은 메탄이 주성분인 구름을 갖는다.
- 토성의 달인 타이탄은 액체 메탄으로 구성되어 있다고 추정된다.
[편집] 구름에 대한 인식
천문류초에 의하면, 구름은 산과 강의 기운으로, 땅의 기운이 올라가 구름이 되고, 하늘의 기운이 내려와 비가 된다. 또한, 음과 양이 모여 구름이 된다.
[편집] 한국의 구름
- 고조선의 건국신화에 풍백, 우사와 함께 '운사(雲師)'가 등장한다.
- 조선시대의 궁궐 계단과 난간에는 하늘을 상징하는 구름의 문양이 조각되었다.
- 설화에서는 구름이 신통력을 지닌 이의 탈 것으로 묘사되기도 한다.
[편집] 같이 보기
[편집] 참고문헌 및 링크
- 이순지 저, 김수길.윤상철 공역, 《천문류초》