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중학교 2학년 (13-14세)

대기권의 층

Layers of Atmosphere

지구를 둘러싼 공기층인 대기권은 위로 갈수록 기온이 한결같이 내려가는 것이 아니라, 내려갔다가 다시 오르기를 되풀이해요. 그래서 높이에 따라 기온이 어떻게 변하는지를 기준으로, 아래에서부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권의 네 층으로 나눠요. 구름과 비 같은 날씨는 수증기가 많고 공기가 위아래로 섞이는 대류권에서만 일어나고, 성층권에는 해로운 자외선을 흡수하는 오존층이 있어요. 고도를 0 km에서 120 km까지 옮기면 지금 어느 층에 있는지와 그 높이의 평균 기온이 기온 그래프 위의 점과 함께 바뀌어요.

지구를 둘러싼 대기권

🌍 지구를 감싸는 공기
①대기권은 지구를 둘러싼 공기층으로, 높이 약 1000 km까지 이어지지만 공기의 대부분은 아래쪽 수십 km 안에 몰려 있다.
②위로 갈수록 공기가 희박해져, 높은 산에 오르면 숨이 차다.
③높이에 따른 기온 변화가 층마다 다르므로, 이를 기준으로 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 나눈다.
8 km

높이에 따른 기온 변화

🌡️ 층마다 다른 기온 변화
①대류권(지표 ~ 약 11 km): 지표가 데운 공기가 위로 갈수록 식어 100 m에 약 0.65 °C씩 기온이 내려간다.
②성층권(약 11 ~ 50 km): 오존층이 자외선을 흡수해 위로 갈수록 기온이 올라간다.
③중간권(약 50 ~ 80 km): 다시 위로 갈수록 기온이 내려가, 꼭대기가 대기권에서 가장 춥다(약 −90 °C).
④열권(약 80 km 위): 태양 에너지를 직접 받아 위로 갈수록 기온이 크게 올라간다.
⑤대류권에서도 맑은 밤에 땅이 빨리 식으면 아래가 더 차가운 기온 역전이 잠시 생긴다.

총정리

대류권
지표 ~ 약 11 km: 날씨 현상이 일어나는 층
위로 갈수록 기온이 내려가 대류가 활발하고, 수증기가 있어 구름, 비, 눈이 생긴다.
성층권
약 11 ~ 50 km: 오존층이 있는 층
위로 갈수록 기온이 올라가 대류가 일어나지 않아 안정하다. 장거리 비행기는 성층권 아래쪽을 난다.
중간권과 열권
약 50 ~ 80 km / 약 80 km 위
중간권은 대류는 있지만 수증기가 거의 없어 날씨가 없고 유성이 탄다. 열권은 공기가 매우 희박하고 오로라가 나타난다.
🎯 시험 포인트
①대류권: 날씨 현상, 대류, 높이 올라갈수록 기온이 내려감.
②성층권: 오존층, 안정, 높이 올라갈수록 기온이 올라감.
③중간권: 유성이 타는 곳, 대기권에서 가장 낮은 기온.
④열권: 오로라, 공기가 매우 희박하고 높이 올라갈수록 기온이 크게 올라감.
⑤대류가 일어나는 층은 대류권과 중간권이지만, 수증기가 있어 날씨가 생기는 곳은 대류권뿐이다.

예제와 단원평가

예제 1
대기권을 고도가 낮은 쪽부터 순서대로 나열하고, 대류권과 성층권에서 높이에 따라 기온이 어떻게 변하는지 설명하라.
1
낮은 곳부터 대류권(지표 ~ 약 11 km) → 성층권(약 11 ~ 50 km) → 중간권(약 50 ~ 80 km) → 열권(약 80 km 위) 순서다.
2
대류권은 높이 올라갈수록 기온이 내려가고, 성층권은 오존층이 자외선을 흡수해 높이 올라갈수록 기온이 올라간다.
▸ 대류권 → 성층권 → 중간권 → 열권 / 대류권은 높이 올라갈수록 기온이 내려가고, 성층권은 올라간다
기온이 내려가는 층과 올라가는 층이 번갈아 나타난다. 그래프의 꺾이는 곳이 바로 층의 경계다.
예제 2
구름, 비 같은 날씨 현상은 어느 층에서 일어나며, 성층권이 안정한 까닭은 무엇인가?
1
대류권은 위로 갈수록 기온이 낮아, 데워진 아래 공기가 위로 올라가는 대류가 활발하고 수증기도 많아 구름과 비가 생긴다.
2
성층권은 위로 갈수록 기온이 높아 아래의 찬 공기가 위로 올라가지 않으므로, 공기가 잘 섞이지 않고 안정하다.
▸ 날씨는 대류권(대류가 활발하고 수증기가 있음) / 성층권은 위가 더 따뜻해 대류가 일어나지 않아 안정
찬 공기는 무거워 아래로, 따뜻한 공기는 가벼워 위로 간다. 위가 이미 따뜻하면 뒤섞일 까닭이 없다.
단원평가 유형
대기권에 대한 설명으로 옳은 것은?
①대류권에서는 높이 올라갈수록 기온이 올라간다
②오존층은 중간권에 있다
③날씨 현상은 대류권에서 일어난다
④열권은 대기권에서 기온이 가장 낮다
⑤유성은 대부분 성층권에서 타 없어진다
▸ ③ 날씨 현상은 대류권에서 일어난다
1
대류권은 높이 올라갈수록 기온이 내려가고(①), 오존층은 성층권에 있다(②).
2
열권은 높이 올라갈수록 기온이 크게 올라가고(④), 유성은 중간권에서 타 없어진다(⑤). 날씨는 수증기와 대류가 있는 대류권에서 일어나므로 ③이 옳다.

마지막 수정

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