기후와 역사 중간고사

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Q. 지구는 왜 사계절을 갖고 있는지, 지구 자전축 공전축에 따라 태양열 받는 길이와 시간이 달려져서 계절이 달라진다. 피피티 슬라이드 보면서 세가지랑 네가지를 바탕으로 구체적으로 쓰세요.

계절의 변화는 지구의 자전축이 공전궤도면에 대해 수직이 아닌 약간 기울어진 상태로 공전하기 때문에 생기는 현상이다. 지구의 자전축 기울기는 23.5도인데 따라서 똑같은 태양에너지의 양이 평행하게 지구를 향해 들어오더라도, 지구는 자전축이 기울어진 상태로 공전하기 때문에 태양에너지를 받는 면적이 다르다. 즉, 기울어진 위도가 지구와 태양의 위치관계를 변화시켜 단위면적당 들어오는 에너지의 양을 다르게 만드는데, 태양의 고도가 높으면 단위면적당 들어오는 에너지의 양이 많기 때문에 여름이 되고, 반대로 태양의 고도가 낮으면 단위면적당 들어오는 에너지의 양이 적기 때문에 기온이 낮아져 겨울이 된다. 따라서 자전축의 경사가 태양의 남중고도를 변화시키고 이는 낮과 밤의 길이를 변화시킨다. 따라서 하루동안 지구가 지표면에서 받는 태양 에너지의 가열시간이나 정도가 달라지며 이에 따라 지표면 위의 공기의 가열정도도 달라지게 되므로 계절이 변화하는 것이다. 이러한 태양의 고도는 1년의 주기로 변화하고 그에 따라 계절 역시 1년을 주기로 변화한다.
지구는 태양에너지에 의해 가열받게 되면 복사에너지를 방출하는데, 낮에만 태양빛, 즉 태양복사에너지를 받고 밤에는 유입되지 않는다. 따라서 밤이 되면 지구에서 밖으로 에너지를 방출하게 되는데, 고위도로 갈 수록 태양복사에너지의 유입은 적고 방출은 많게 된다. 결국 고위도로 갈수록 저위도보다 에너지가 부족한 현상이 일어나고 에너지는 항상 높은 곳에서 낮은 곳으로 평형을 이루기 위해 움직이기 때문에, 지구의 에너지는 저위도에서 고위도로 이동을 하게 되고 이는 바람에 의한 대기대순환이나 해양에 의한 해양대순환이 저위도에서 고위도로 이동하는 것을 통해 알 수 있다.

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