지구과학 · 대기·날씨 / 원리와 탐구
상승 공기와 구름 실험 해설
공기가 상승하면 주위 압력이 낮아져 팽창하고 온도가 내려갑니다. 지상 기온·이슬점·환경 기온감률·도달 높이를 바꾸며 공기 덩어리가 포화되는 지점을 찾아보세요. 응결 전후의 냉각률 차이와 주변 공기와의 온도 차이를 구분하여 구름과 안정도를 살펴봅니다.
어떤 원리인가요?
응결 전에는 공기 10 ℃/km·이슬점 2 ℃/km, 응결 뒤에는 공기 5 ℃/km로 식는 구간 근사를 사용해요.
핵심 관계
응결 고도 = (T−Td)/8 km
이렇게 관찰해 보세요
- 공기 덩어리의 목표 높이를 장면에서 드래그하거나 높이 슬라이더로 정해요. 실행하면 지상에서 상승하며 응결 고도 이후 구름이 생겨요.
- 지상 25 ℃·이슬점 13 ℃에서 1.5 km와 3 km를 실행·기록해요. 온도·포화 여부를 확인해요.
- 목표 3 km를 유지하고 환경 기온감률을 3과 12 ℃/km로 바꿔 공기와 환경 기온을 비교해요.
결과를 읽는 기준
응결 고도 1.5 km에서 공기 덩어리의 기온은?
(25−13)/(10−2)=1.5 km예요. 응결 전에는 10 ℃/km씩 식으므로 25−10×1.5=10 ℃예요.
모형의 범위와 한계
건조·이슬점·습윤 감률을 각각 10·2·5 ℃/km의 상수로 두는 구간 근사예요. 혼합·복사·기압에 따른 감률 변화를 생략해요. 안정·불안정은 해당 높이에서 주변과 온도를 비교한 부력 판정이며 전체 대기의 안정도나 실제 구름·강수 예보가 아니에요.