2020. 6. 6. 22:55

아래 링크에서 한랭전선과 온난전선 가상실험을 하다가 왔겠지? 만약 해보지 못했으면 아래 링크에서 해 보도록 해.

http://sciencej.cafe24.com/html5/occludedfront/occludedfront.html

 

위 가상실험에서

온난전선과 한랭전선, 온대저기압 과 폐색전선을 이동시켜 보면서 서로의 공통점과 차이점을 찾아 보도록 해

 

예를 들면 온난전선과 한랭전선 중에 어떤게 더 빠르게 이동하는지, 또 차가운 공기와 따뜻한 공기가 만나면 어떤 공기가 위로 올라가는지, 비가 오는 지역은 넗은지 좁은지, 전선 앞인지 뒤인지, 전선이 지나가고 나면 날씨는 어떻게 변하는지 등등.

 

우선 전선에 대해 이야기 해볼까? 서로다른 성질을 지닌 공기가 만나는 면을 전선면이라고 하고, 전선은...

 

전선? 전쟁터에서 서로 다른 군대가 충돌하고 있는 곳? 

 

과학에서 전선도 전쟁터의 전선과 비슷해. 성질이 다른 두 공기덩어리가 충돌하는 곳이 전선이란다.

전선은 어디에 있을까?

하늘에? 아니지 아군 상공에 전투기가 날아다닌다고 해서 전선이라고 하지는 않지

 

전선은 지표면에서 아군과 적군이 충돌하고 있는 지역을 말해

과학에서도 마찬가지야 성질이 다른 두 공기덩어리가 지면에서 충돌하는 지점을 전선이라고 한단다.

 

<한랭전선>

따뜻한 공기가 자리 잡고 있는 곳에 차가운 공기가 접근해 오면 한랭전선이라고 불러.

 

차가운 공기가 더 무겁기 때문에 따뜻한 공기 아래쪽으로 파고 들게 되면서

따뜻한 공기는 차가운 공기 위로 껑충(?) 뛰어오르게 된단다. 전선면이 경사가 급하게 만들어 지게 돼지

위로 올라가는 공기는 구름이 된다고 했으니 급하게 올라가는 공기는 두꺼운 적운형 구름이 만들어 진단다.

 

구름은 어디에 만들어지지? 전선보다 앞쪽에? 그림을 잘 봐! 당연히 전선보다 뒤쪽에 만들어 지겠지?

(전선은 성질이 다른 공기가 만나는 지면이라고 했던거 기억나지, 선생님이 바닥에 표시도 해 놓았어. ^^)

 

이동속도도 무거운 공기가 밀고들어오니까 힘없는 가벼운 공기가 밀려나게 되면서 빨리 이동하게 된단다.

전선 뒤쪽에 생긴 적운형 구름에서 강한비(소나기)가 좁은 지역에 내리게 되고, 지나가고 나면 추워지게 되지.

잘 이해가 안되면 가상실험에서 한랭전선을 플레이시켜 보면서 사람이 어떻게 반응하는지 확인해 보면 되

 

<온난전선>

반대로 차가운 공기가 자리잡고 있는곳에 따뜻한 공기가 접근해 오면 온난전선이라고 부른단다.

따뜻한 공기는 가벼우니까 차가운 공기위로 올라가게 되. 

 

무거운 공기를 밀어 보지만, 생각처럼 잘 밀리지 않아. 그래서 이동속도가 느리지

따뜻한 공기는 위로 올라가면서 계속 밀다 보니까 전선면(경사면)이 완만해 지고,

올라가는 공기가 만든 구름은 넓은 지역에 얇은 층운형 구름이 된단다

 

구름에서 비가 내리니 약한비가 넓은지역에 오랫동안 내리게 되지

비가 오는 동안 춥다가 비가 그치고 전선이 지나가면 더워지게 되

 

잘 이해가 안되면 그림을 살펴보고, 가상실험에 가서 온난전선을 직접 실행시켜 봐.

 

그러고 보니 비는 온난전선이나 한랭전선이나 항상 추운곳에서만 내리네. 희한하네^^

결론 비가 올때는 춥다(?)

 

<온대 저기압과 폐색전선>

우리나라와 같은 중위도 지역은 북극에서 내려오는 차가운 공기가 요동치면서 온난전선과 한랭전선이 반복해서 지나가는 형태의 전선이 만들어 진단다. 이렇게 우리나라와 같은 지역에 나타나는 기상현상을 온대 저기압이라고 불러.

 

한랭전선이 빠르다고 했으니까. 앞에 온난전선이 지나가고 있으면 뒤에 한랭전선이 빠른 속도로 따라오게 되겠지

(한랭전선을 온난전선이 따라가는 그림은 왜 없냐고? 당연하지 속도가 느려서 절대 따라갈 수 없어. )

그리고 2개의 전선이 지나가면 앞에서 배운 온난전선과 한랭전선에서 일어나는 일들이 차례대로 일어나지. 다시 설명할 필요 없겠지?

 

한랭전선이 온난전선을 바싹 따라오게 되면, 따뜻한 공기는 중간에 포위(?) 당해 있다가, 결국 한랭전선과 온난전선이 만나 둘이 겹치는 순간 폐색전선이 만들어지게 된단다

 

  그럼 그 이후에는 어떻게 되냐고? 전선이 사라지게 되지. 그게 무슨소리냐고? 지표면에서 차가운 공기와 차가운 공기가 만나게 되니까 전선은 사라진단다. 왜 사라지냐고? 지면에서 아군끼리 만났는데 전선이 만들어질 이유가 없잖아. ^^

 

이처럼 우리나라에서는 온난전선과 한랭전선이 번갈아 지나가기도하고, 중간에 전선이 사라져 버리기도 하면서 계속해서 기상변화가 일어난단다. 

 

차가운 공기와 따뜻한 공기중에 따뜻한 공기가 더 가볍다는 걸, 공기는 눈에 잘 안보이니까 물을 가지고 실험한 것이 있어. 그 영상을 한번 보여 줄께. 전선면이 만들어 지는 것과, 바닥에 전선이 만들어지는 걸 확인해 봐.

 

 

혹시 직접 모형을 만들어 보고 싶나?

그럼 아래 링크에 가서 학습지 받아서 직접 모형을 만들어 봐도 된단다.

 

https://sciencelovestudy.tistory.com/13

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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2020. 6. 5. 10:50

한랭전선과 온난전선이 잘 이해가 안 된다고?

그럴 줄 알고 선생님이 입체 학습지를 만들어 놓았다.

 

첨부파일을 다운 받아 출력한 다음(아니면 선생님한테 미리 받은 학습지를 이용)

굵은 실선부분을 잘라서 잘 접으면 구름 모양도 입체적으로 볼 수 있고

각 인형이 있는 곳의 날씨도 예측해 볼 수 있다.

 

주의할 점은 한랭전선의 구름을 자를때 끝까지 다 잘라내지 말고 굵은 실선부분만 잘라야 해.

안그러면 구름이 잘라져 버릴 수도 있어.

 

입체모형을 만들고 나면 날씨가 어떻게 변하는지 쉽게 이해가 될거야.

만들어진 입체 모형을 보면서 배운 내용을 다시한번 상기해 보자.

 

우선 만드는 방법은 아래 동영상을 참고하도로록.

 

 

 

1. 학습지 모습

 

2. 접은후 위에서 본 모습

 

3. 접은후 앞에서 본 모습

 

입체모형을 다 만들었으면 모형을 보면서 나머지 칸을 다 채워 넣도록 해 보자.

힘들면 교과서를 참고해도 된단다.

 

혹시 입체모형 종이가 필요하면 첨부파일 다운 받아서 출력해서 사용하면 된단다.

 

온난한랭전선입체학습지.hwp
0.12MB

모형을 다 만들었으면 아래 가상실험에 가서 만든 모형을 들고 실험해 봐

그럼 한번에 이해될거야.

 

https://sciencelovestudy.tistory.com/14

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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2020. 6. 4. 10:50

아래 링크에서 고기압과 저기압의 기압차이 때문에 생기는 바람에 대한 가상실험 하다가 왔겠지? 아직 안해본 사람은 글을 다 읽고 해보도록 해.

http://sciencej1.cafe24.com/html5/airpressure/airpressure.html

 

 

가상실험에서 왼쪽과 오른쪽의 기압세기를 바꿔 가면서 바람이 어떻게 바뀌는지 알아봐

또 기압차이가 클때와 작을때 어떻게 되는지

그리고 바람이 불어나가거나 들어올때 어떤 방향으로 꺾이는지도 확인애 보도록.

 

<바람의 방향에 대해 설명을 해 볼까>

 

물이 어느쪽으로 이동하냐고 당연히 수압이 센 쪽에서 작은쪽으로 이동하지

그럼 공기(바람)은 어느쪽으로 이동하냐고?

그건 너무 당연하지 기압이 큰 곳에서 작은쪽으로 이동하지

 

그래서 우리가 바람이 부는 곳에 서 있으면 바람이 불어오는 쪽이 고기압, 바람이 불어가는 쪽이 저기압이라는 걸 알 수 있어.

 

지금 우리가 있는 곳이 고기압인지 저기압인지 어떻게 아냐구?

그건 전 시간에 배웠던 토리첼리의 수은이 든 시험관을 거꾸로 세워보면 알 수 있지!

잘 기억이 나지 않으면 다시 공부하고 와

https://sciencelovestudy.tistory.com/9

 

 

그런데 왜 우리가 있는 곳이 어떨때는 기압이 센 고기압이 되고, 어떨때는 기압이 작은 저기압이 될까? 대기의 두께가 막 변하나? 뭐 그럴지도 모르지. 하지만 대기의 두께가 변한다고 기압이 그렇게 쉽게 크게 변하지는 않아.

 

과학자들이 연구해 보니까. 어느지역은 공기가 아래로 내려오면서 지면을 짓누르는 하강기류가 생겨, 그 아래에 서 있는 사람은 다른곳 보다 더 큰 공기의 압력을 받게 되지. 그곳이 고기압이다.

반대로 어떤 곳에서는 공기가 하늘로 올라가는 상승기류가 생겨, 그 곳은 공기의 압력이 작아져서 저기압이 되지.

상승기류? 공기가 위로 올라가면 구름이 생긴다고 하지 않았나?

맞아! 그래서 저기압이 접근해 오면 구름이 생기거나, 비가 오게 된단다.

 

요건 조금 다른 이야기인데

같은 풍선을 하나는 크게, 하나는 작게 해서 투명관으로 서로 연결해 놓으면 공기는 어느쪽으로 이동할까?

큰쪽에서 작은쪽? 아니면 작은쪽에서 큰쪽?

 

아까 말한 것처럼 공기는 풍선의 크기가 아니라 기압이 큰쪽에서 작은쪽으로 즉 고기압에서 저기압으로 이동해.

큰풍선에 공기가 많이 들어있지만, 우리의 예상과는 다르게 기압은 작은 풍선이 더 크단다.

 

그래서 작은풍선에서 큰풍선으로 고기압에서 저기압으로 공기가 이동하게 되.

못 믿겠다고? 그럴줄 알고 선생님이 동영상을 찍어 놨지. 한번 확인해 보렴.

 

 

한가지 더. 고기압에서 공기가 아래로 내려오면 지면을 통해 사방으로 퍼지게 되는데, 이때 우리가 살고 있는 북반구에서는 시계방향으로 꺾이면서 퍼져나가게 된다. 저기압에서는 반시계 방향으로 꺽이면서 들어온단다.

이유는 지구가 자전하기 때문에 전향력 이라는게 생기기 때문이야. 자세한건 고등학교가서 배우도록. 그래도 바람이 꺾이는 방향은 알아야 해.

 

바람이 회전하는 방향은 오른손 주먹을 쥐고 엄지손가락을 세운 다음 엄지손가락을 고기압이나 저기압에서 바람이 상승하거나 하강하는 방향으로 맞추면 나머지 네 손가락의 방향히 꺾이는방향이 된단다.

위 가상실험을 통해 확인해 보도록,

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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2020. 5. 26. 00:24

아래 링크에서 대류현상 때문에 생기는 해풍과 육풍에 대한 가상실험 하다가 왔겠지? 아직 안해본 사람은 글을 다 읽고 해보도록 해.

http://sciencej.cafe24.com/html5/convection/convection.html

 

뜨거워진 공기는 위로 올라가고 차가워진 공기는 아래로 내려 오면서 대류가 생긴다는 건 알고 있겠지.

유치원때 부터 배워온 거니까.

불켜기를 눌러 초를 이리 저리 움직여 보면, 대류가 어떻게 왜 일어나는지 알 수 있을 거야.

 

좀 더 과학적으로 접근해 보면 뜨거워진 분자는 분자운동이 활발해 지고, 그럼 부피가 팽창해서 밀도가 작아지니까 위로 떠오르게 되지. 미안, 잘 이해가 안되면 과학적인 접근은 통과. ^^

 

마찬가지로 해풍과 육풍이 어느쪽으로 부는지는 육지와 바다중에 어떤 곳이 더 온도가 높은지를 찾으면 해결 되지

 

아참 한가지 주의해야 할 점.

바람의 방향은 항상 불어오는 쪽을 기준으로 부른다는 것 꼭 기억하자.

만약 동쪽에서 서쪽으로 바람이 분다면 동풍일까? 서풍일까? 정답은 동풍. 왜냐하면 불어오는 쪽을 기준으로 바람 이름을 붙이거든.

만약에 내가 서있는데 뒤통수쪽에서 강한 바람이 불어와 맞았다면, 앞바람에 맞았다고 하는 사람은 없겠지. 무의식 중에 바람이 불어오는 쪽을 기준으로 뒷바람에 맞았다고 말할거야.

이처럼 바람의 방향은 항상 바람이 불어오는 쪽을 기준으로 이야기 해. 

 

그럼 해풍은 바다에서 불어오는 바람이고, 육풍은 육지에서 바다로 부는 바람이라는 걸 알겠지?

 

낮에 해안가에 나가면 어떤 바람이 불까?

낮에는 육지가 바다보다 빨리 뜨거워 지기 때문에 육지위 공기는 위로 올라가고(저기압) 바다쪽 공기는 아래로 내려오면서(고기압) 바람이 바다에서 육지로 불어오는 해풍이 불게 되.

상상해봐 더운 여름에 한낮에 해안가에 놀러가면 바다에 도착하는 순간 바다에서 불어오는 시원한 바람을 맞게 될거야. 해풍이 불고 있는 거지.

혹시 한밤중에 바다에 나가본 사람 있니?

밤에는 반대 현상이 나타나.

육지가 빨리 식기 때문에 상대적으로 바다가 더 온도가 높단다. 그럼 바다위에 있는 공기는 하늘로 올라가고 육지쪽에 있는 공기는 땅으로 내려오면서 육지에서 바다쪽으로 바람이 불게 되. 육지에서 바다로 부니까 육풍이라고 부르지

 

한밤중에 해안가에 나갔을때는 바다쪽으로 날아가지 않도록 주의해라. ^^

만약 너희가 조선시대 어부였다면 돛단배를 타고 먼바다에 고기를 잡으러 언제 나가야 할까? 바람 부는 방향을 생각하면 답이 나오지. 

선생님이 라면 끓일때 찍어둔 대류 현상을 동영상으로 보여 줄께. 이건 냄비의 바깥쪽이 가열 되기 때문에  냄비 밖에서 중앙으로 대류현상이 생기는 거야. 가스렌지는 화구가 꽃모양으로 생긴건 알고 있지.

 

 

대류현상이나 육풍 해풍은 어렵게 생각하지마, 어느쪽이 더 뜨거워 지는지만생각하면 되.

뜨거워진 공기는 위로 올라가고, 차가워진 공기는 아래로 내려온다. 그럼 내려온 공기(고기압)는 올라간 공기(저기압) 쪽으로 이동한다.

 

그래도 이해가 안 된다고, 원자폭탄을 터뜨려서 땅에 있는 공기를 하늘로 올라가게 해서 버서구름을 만들면 주변에 바람이 어떻게 불지 생각해 봐. 

 

보는 김에 액체의 대류 실험도 하나 더 보여 줄께. 뜨거운 것은 위로, 차가운 것은 아래로, 그리고 바닥면을 보면 차가운쪽에서 뜨거운쪽으로 이동. ^^

 

 

 

Posted by 민서아빠(과학사랑)

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