✅ 구름(Cloud)은 왜 하늘에 떠 있을까?, 형성
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✅ 구름(Cloud)이란 무엇인가요?
구름은 공기 중의 수분이 이슬점 이하에서 응결하여 미세한 물방울이나 얼음 입자로 변하면서 대기의 높은 곳에 떠 있는 기상현상입니다. 한자로는 운(雲)이라고 하며, 기상 요소 중에서도 날씨 변화를 알려주는 중요한 지표로 여겨집니다. 구름은 물방울, 얼음 외에도 매연, 먼지 등의 고체 입자가 결합되어 형성되기도 합니다.
✅ 구름은 어떻게 만들어질까?
단열팽창과 응결
공기덩어리가 고도 높이 올라가면 기압이 낮아지고, 그 결과 공기가 팽창하면서 온도가 떨어집니다. 이때, 공기의 온도가 이슬점에 도달하면 수증기가 응결하여 작은 물방울로 변하고, 이 물방울들이 모여 구름을 형성합니다.
찬 공기와 따뜻한 공기의 충돌
더운 공기가 찬 공기 위로 올라가거나, 찬 공기가 더운 공기 아래로 파고들 때도 수증기가 응결하여 구름이 만들어집니다.
🔍 동양의 구름 구분
구름은 모양과 고도에 따라 총 10가지 기본운형으로 나뉩니다.
- 상층운: 권운(새털구름), 권적운(조개구름), 권층운(무리구름)
- 중층운: 고층운(차일구름), 고적운(양떼구름)
- 하층운: 층운(안개구름), 층적운(두루말이구름)
이들은 형태에 따라 다시 종(種)과 변종(變種)으로 세분됩니다. 또한, 일부 구름은 보충형이나 부속운처럼 독특한 형태로 나타나기도 합니다.
✅ 구름은 왜 하늘에 떠 있을까?
구름은 실제로 질량이 꽤 있습니다. 예를 들어, 일반적인 구름 한 점의 무게는 수십 톤에 달합니다. 그렇다면 왜 지상으로 떨어지지 않을까요?
미세한 입자와 느린 낙하 속도
구름 입자는 매우 작아 반경이 약 0.01mm에 불과합니다. 이렇게 작은 입자는 표면적 대비 부피 비율이 커서 공기 저항을 크게 받습니다. 그 결과, 구름 입자는 실제로는 중력에 의해 낙하하고 있지만, 초속 1cm 정도의 매우 느린 속도로 떨어지기 때문에 우리가 보기엔 하늘에 떠 있는 것처럼 보입니다.
기압 경도력의 상승 작용
고도가 높을수록 기압이 낮아져 아래에서 위로 기압 경도력이 작용합니다. 이 힘은 중력과 반대 방향으로 구름 입자를 밀어 올려 구름이 공중에 떠 있게 만듭니다.
상승기류와 서멀(thermal)
지면에서 태양광선으로 인해 데워진 공기덩어리가 상승하면서 서멀(열)이 발생합니다. 이 서멀은 상승기류를 만들어 구름 입자들이 위로 이동할 수 있게 합니다. 아주 약한 상승기류로도 구름을 공중에 띄울 수 있습니다.
🔍 구름은 계속 하늘에 있을 수 있을까?
구름은 서서히 변화합니다. 종단 속도가 느리더라도, 몇 시간에 걸쳐 100~200m 정도 낙하할 수 있습니다. 하지만 계속해서 상승기류가 공급되거나 수증기가 보충된다면, 오랫동안 공중에 유지될 수 있습니다.
✅ 구름의 관측 기준은?
기상 관측에서는 구름을 다음 기준으로 나누어 관측합니다:
- 운형: 구름의 형태
- 운량: 하늘을 덮은 비율
- 운고: 지면에서 구름 바닥까지의 높이
- 운향: 구름이 이동하는 방향
- 운속: 구름 이동 속도
❕ 마무리
구름은 우리 눈에 보이는 기상현상의 힌트입니다. 공기와 기온, 대기 순환의 복잡한 결과물이죠. 구름을 이해하는 것은 날씨를 이해하는 한 단계이기도 합니다.