[중학교 3학년/과학3] 기압과 바람/ 핵심정리/ 요약

 

공기를 이루고 있는 여러 종류의 기체는 끊임없이 움직이면서 충돌한다. 이때 기체가 충돌하면서 단위 면적에 작용하는 힘을 대기압 또는 기압이라고 한다. 기체는 모든 방향으로 움직이기 때문에 기압도 모든 방향으로 작용한다. 이탈리아의 과학자 토리첼리는 수은을 이용하여 기압의 크기를 측정하였다.

 

토리첼리 그림

기압

토리첼리는 한쪽 끝이 막혀 있는 1 m 길이의 유리관에 수은을 가득 채우고 수은이 담긴 수조에 거꾸로 세우면 유리관에 들어 있는 수은이 약 76 cm 높이까지 내려와서 멈춘다는 사실을 알아냈다. 이러한 현상은 수은면에 작용하는 기압의 크기와 유리관 속의 수은 기둥이 누르는 압력의 크기가 같아졌기 때문에 나타난다. 기압의 단위는 대표적으로, cmHg와 Hg를 사용한다. cmHg는 수은 기둥의 높이를 재는 cm와 수은의 원소 기호 Hg를 합하여 만든 단위이고, hPa는 1 hPa은 100 Pa(파스칼)과 같으며, 1 Pa은 1 m2의 면적에 1 N의 힘이 작용할 때의 압력이다. 기압의 크기는 시간과 장소에 따라 변하는데, 고도가 높아질수록 공기의 양이 감소하기 때문에 기압도 낮아진다. 이 때문에 풍선이 하늘 높이 올라가면 점점 커지고, 비행기를 타고 높이 올라가면 귀가 먹먹해진다.

 

바람

공기는 우리 눈에 보이지 않지만 나뭇잎이 흔들리거나 먼지가 날리는 것을 통해 공기가 움직이는 것을 알 수 있다. 두 지점 사이에 기압 차이가 생기면 공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는데, 공기가 수평 방향으로 이동하는 흐름을 바람이라고 한다. 지표면이 가열되는 지역에서는 공기가 주변 공기보다 가벼워지므로 상승하여 지표면의 기압이 낮아지고, 냉각되는 지역에서는 지상 부근의 공기가 수축되어 하강하고 상층에서 주변의 공기가 모여들어 지표면의 기압이 높아진다. 이처럼 지표면 부근에 기압 차이가 발생하면 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 공기가 이동하여 바람이 불게 된다. 해안 지역에서 하루를 주기로 풍향이 반대 방향으로 바뀌어 부는 바람을 해륙풍이라고 한다. 또, 대륙과 해양 사이에서 1 년을 주기로 풍향이 바뀌어 부는 바람을 계절풍이라고 한다. 해륙풍과 계절풍은 지표면의 가열과 냉각에 의한 기압 차이로 부는 바람이다.

 

수평으로 이동하는 공기의 흐름, 바람

 

해륙풍과 계절풍

낮에는 육지가 바다보다 빨리 가열되므로 육지가 바다보다 상대적으로 기압이 낮아져 바다에서 육지 쪽으로 해풍이 분다.밤에는 육지가 바다보다 빨리 냉각되므로 육지가 바다보다 상대적으로 기압이 높아져 육지에서 바다 쪽으로 육풍이 분다.

여름에는 대륙이 해양보다 빨리 가열되므로 대륙이 해양보다 상대적으로 기압이 낮아져 해양에서 대륙으로 남동 계절풍이 분다.겨울에는 대륙이 해양보다 빨리 냉각되므로 대륙이 해양보다 상대적으로 기압이 높아져 대륙에서 해양으로 북서 계절풍이 분다.