지구 대기권

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Endeavour silhouette STS-130.jpg

지구 대기권(地球大氣圈)은 지구를 둘러싸고 있는 공기층을 일컬으며 고도에 따라서 생기는 중력의 차이와 대기에 흩어져 있는 여러 가지 화학분자의 밀도에 따라서 여러 층으로 나누어 볼 수 있으며 각각의 층은 고도에 따라서 기온이 차가 심한 것을 관측할 수 있다. 이와 함께 대기권은 비록 미소하지만 전자의 량에 따라서 전하가 가능한 전리층과 이것이 거의 없는 중성층으로 나누어 볼 수도 있다.

지구 대기권의 구분[편집]

지구 대기권은 특성에 따라 지표면에서부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권, 외기권의 다섯 층으로 나눌 수 있다.

지구 대기권의 구분

대류권[편집]

대류권은 지표면에 가장 인접한 대기의 층이다. 대류권은 지표면의 복사열에 의해 가열되므로, 고도가 높아질수록 온도는 낮아진다. 즉 온도가 높은 공기가 아래쪽에 있으며, 이는 열역학적으로 매우 불안정하므로 쉽게 난류와 기상현상이 발생한다. 대류권에는 무거운 공기 분자가 모여있으며, 전체 대기 질량의 거의 80%가 모여있다. 대류권은 극지방에서는 지표면으로부터 7–8 km 정도 까지의 영역이며, 적도지방에서는 더 높아 18 km 정도까지의 영역이다.

성층권[편집]

성층권은 대류권과 반대로 지상에서 올라갈수록 온도가 상승한다. 성층권의 가열 원인은 오존으로, 오존이 태양으로부터의 자외선을 흡수함에따라 가열되며, 따라서 고도가 높아질수록 온도는 상승하게 된다. 온도가 높은 공기가 위에 있으므로 열역학적으로 안정하며, 이러한 이유로 난류가 발생하지 않으므로, 비행기 고도(11–13 km)로 이용되기도 한다. 성층권은 대류권 위쪽에 위치하며, 대략 지표면으로부터 50 km 정도까지의 영역이다.

중간권[편집]

중간권은 다시 고도가 올라갈수록 온도가 감소하는 영역이다. 이 영역에서는 대류현상이 일어나 약간의 구름이 형성되기도 하지만 기상현상은 일어나지 않는다. 지상 50 km에서 80 km까지의 높이이며, 야광운이 생기기도 한다.

열권[편집]

열권중간권 상부의 층으로, 올라갈수록 기온이 상승한다. 그 이유로는, 열권의 밀도가 매우 낮기 때문에, 적은 열로도 온도가 많이 올라가기 때문이다. 또 다른 이유로는, 태양에 가깝기 때문이라는 이유도 있지만 큰 영향력을 받지는 않는다. 이곳에서는 강력한 태양풍을 직접 맞아서 원자가 전리화되기 때문에 전리층으로 불리기도 한다. 강한 전리층은 전파를 반사하며, 이러한 반사 현상을 이용하여 원거리 무선통신을 하기도 한다. 지상 80–90 km에서 시작하여 500–1000 km까지의 높이이며, 오로라가 생기기도 한다.

외기권[편집]

외기권은 지구 대기가 우주 공간과 접하는 최외곽 영역이다. 이 곳에 존재하는 대부분의 가스는 수소헬륨이며, 우주공간으로 빠져나가기도 한다. 외기권은 500–1000 km 상공에서 시작하며, 끝나는 지점은 특별한 의미는 없지만 10,000 km 정도까지로 생각하기도 한다.

지구 대기권의 구성 물질[편집]

지구 대기권 구성 물질의 부피 비율
종류 부피
질소 (N2) 78.084%
산소 (O2) 20.946%
아르곤 (Ar) 0.9340%
이산화탄소 (CO2) 365 ppmv[1]
네온 (Ne) 18.18 ppmv[1]
헬륨 (He) 5.24 ppmv[1]
메탄 (CH4) 1.745 ppmv[1]
크립톤 (Kr) 1.14 ppmv[1]
수소 (H2) 0.55 ppmv[1]
수증기 (H2O) [2] 일반적으로 1%

위 표에 언급되지 않은 미미한 분자

종류 부피
일산화질소 (NO) 0.5 ppmv[1]
제논 (Xe) 0.09 ppmv[1]
오존 (O3) 0.0-0.07 ppmv[1]
(겨울에는 0.0-0.02 ppmv[1])
이산화질소 (NO2) 0.02 ppmv[1]
아이오딘 0.01 ppmv[1]
일산화탄소 (CO) 극미량
암모니아 극미량

같이 보기[편집]

주석[편집]

  1. ppmv: 부피에서 백만분의 일
  2. 변화 폭이 큼. 위의 건조한 대기에는 포함 안된 것임

바깥 고리[편집]