제 1 강 Orientation 신한대학교에너지환경공학과 교수황재석
목차 1. 지구온난화현상 2. 지진 [ 地震, earthquake] 3. 태풍 [ 颱風, typhoon] 4. 엘니뇨 ( 라니냐 ) 현상 [ 참고문헌 ] 과학동아 / 동아사이언스 Page SHIN 2 HAN UNIV. Dept. of Energy& Environmental
1. 지구온난화현상 - 지구로부터발산되는복사열이온실가스에의해방출이차단되는현상 Page 3 그림출처 : http://cafe.daum.net/artanis SHIN HAN UNIV. Dept. of Energy& Environmental 자료 : http://www.ncdc.noaa.gov
지구온난화영향 전지구적영향 - 50년후 0.6 ~2.5-100년후 1.4 ~5.8 상승예상 현상 - 해수면 1m 상승 - 사막화급속화 - 생태계교란 예 ) - 국지성이상기후 ( 카트리나사태 ) - 대지진및화산폭발 ( 쓰촨성, 아이티, 아이슬란드 ) - 쓰나미빈발 ( 인도네시아수마트라섬 ) SHIN HAN UNIV. Dept. of Energy& Environmental Page 4
온실가스의지구온난화기여도 이산화탄소 CO 2 (55%), 수소불화탄소 (HFCs), 과불화탄소 (PFCs), 육불화유황 (SF6)(24%), 메탄 CH 4 (15%), 아산화질소 N 2 O(6%) 폐기물농업, 축산 비료사용 에너지사용 산업공정 반도체제조에어컨냉매 Page 5
2. 지진 [ 地震, earthquake] 지구내부의에너지가지표로나와, 땅이갈라지며흔들리는현상. 지진은인류가접하는자연재앙중파괴력이가장크다. 1분안팎의진동만으로마을이나도시를생지옥으로전락시킨다. 전조는전무하다시피하고정확한예보는없다. 지진을막는다는것은더더욱불가능하기때문에지진에대한공포는더욱커지고있다. 예상치못한순간, 예상치못한장소에서발생한지진은도시나나라전체를쑥대밭으로만들어놓을수있다. Page 6
지진의크기를표현할때사용하는 ' 리히터규모 ' 혹은 ' 규모 ' 라는말은지진으로발생하는에너지양을표현한다. 예를들어규모 5의지진일경우군용 TNT 폭약약 32,000톤을폭발하는것과같은식이다. 규모 1이증가할때마다폭발에너지는 30배씩늘어난다. 규모 8의지진은땅속에서 TNT 약 10억톤이터지는것과같고, 규모 9의경우약 300억톤의 TNT가터지는폭발력을가진다. TNT 폭약 16,000톤이소형핵폭탄 1개와맞먹는만큼규모 5의지진은소형핵폭탄 2개가땅속에서터지는셈이다. Page 7
지진의원인 탄성반발설 지각일부에변형이축적되어암석에가해지고있는힘이한계에다다랐을때급격한파괴를일으켜지진이발생함 판구조론 지진이단층운동으로인해발생한다고할때단층을움직이는근본적인힘을설명함 Page 8
세계의지진대 Page 9
역사에기록된대규모지진발생년도발생지역 ( 국가 ) 규모피해 Page 10 1868 칠레아리카 9.0 25,000 명사망 1906 에콰도르 8.8 1,500 명사망 1960 칠레 9.5 1,655 명사망 1964 미국알래스카 9.0 128 명사망 1976.07.28 중국탕산 7.8 25 만여명사망 1995 일본고베 7.2 6,400 명사망 2003 이란밤 6.7 31,000 여명사망 2004 인도네시아수마트라섬 9.1 23 만명사망 2006 인도네시아족자카르타 6.3 6000 명사망 2008.05.12 중국쓰촨성 8.0 8 만 7 천여명사망 2008 파키스탄카슈미르 7.6 7 만 5 천여명사망 2009 인도네시아수마트라섬 7.6 1,100 명사망 2010.1.13 아이티포트토프랭스 7.0 30 만여명사망 2010 칠레서부 8.8 452 명사망 2010 터키동부 6.0 60 명사망
3. 태풍 [ 颱風, typhoon] 태풍이란? 태풍이란지구의적도지방이극지방보다태양열을더많이받기 때문에생기는불균형을줄이기위해발생하는기상현상중하나임. 저위도의따뜻한공기가바다로부터수증기를공급받으면서고위 도로이동하는열대저기압중에서중심부근의최대풍속이 17m/s 이상인것을태풍으로정의하며강한바람과비를동반함. Page 11
태풍의발생과소멸태풍은대개남 북위 5 이상에서바닷물온도가 26 이상이고대기중에소용돌이가존재할때생김. 고위도로이동하면서태풍에대한열에너지와수증기공급이약해지고, 특히육상에상륙하면수증기공급이중단됨으로인해힘이약해지면서소멸함 Page 12
태풍의분류 강도에따른분류 : 중심부근의최대풍속을기준으로분류함 약한태풍 : 17~24m/s 구분내용 건물에붙어있는간판이떨어져날아감 ( 초속 15m) 지붕이나기왓장이뜯겨져날아감 ( 초속 25m) 중간태풍 : 25~32m/s 몇몇허술한집이붕괴됨 ( 초속 30m) 기차가엎어짐 ( 초속 35m) 강한태풍 : 33~43m/s 사람이날아가고커다란바위까지날림 ( 초속 40m) 매우강한태풍 : 44m/s 이상 콘크리트로만든집도붕괴됨 ( 초속 50m) 철탑이휘어짐 ( 초속 60m) Page 13 크기에따른분류 : 풍속 15m/s 이상인영역반경에따라분류함. 소형 중형 대형 초대형 300km 미만 300km~500km 500km~800km 800km 이상
열대저기압이발생하는지역 페루근해에서의평균해수면온도는태풍이생성되기에는너무낮은수온 (8 월평균순온약 17 ) 때문에태풍이발생하지않음. Page 14
우리나라기록적태풍 사라 : 큰인명, 이재민피해 1959 년 9 월 17~18 일추석무렵우리나라에영향, 사망 실종 849 명, 이재민 373,459 명으로큰피해를남긴태풍 셀마 : 1980 년대이후가장큰인명피해 1987 년 7 월 15~16 사이에우리나라에영향. 많은비로 345 명의사망실종과 99,516 의이재민발생 루사 : 가장큰재산피해와가장많은강수량기록 2002 년 8 월 30 일 ~9 월 1 일동안우리나라에영향. 기상관측이래가장많은일강수량 ( 강릉 870.5mm) 과약 5 조 2 천억원의재산피해를기록. 매미 : 가장센바람을기록 2003 년 9 월 12~13 일사이에우리나라에피해를줌. 한반도에서기상관측을시작한 1904 년이래중심기압이가장낮은태풍 ( 사천부근 : 950hPa) 이자가장큰순간최대풍속 ( 제주도고산 60m/s) 을기록. Page 15
4. 엘니뇨 ( 라니냐 ) 현상 엘니뇨란스페인어로남자아이 (The child) 또는아기예수를의미하며, 라니냐란스페인어로여자아이를의미 엘니뇨 ( 라니냐 ) 란남미해안으로부터중태평양에이르는열대동태평양의넓은범위에서해수면온도가지속적으로높은 ( 낮은 ) 현상을의미한다. 기상청에서는엘니뇨감시구역 (Nino3.4 지역 : 5S~5N, 170W ~120W) 에서 5 개월동안이동평균해수면온도편차가 6 개월이상 0.4 이상 ( 이하 ) 로지속되는경우그첫달을엘니뇨 ( 라니냐 ) 발달의시작으로정의한다. Page 16
엘니뇨상태 하층대기의편동풍과대류권계면부근의상층대기편서풍약화로워커순환약화열대동태평양동쪽에서는온수층이비정상적으로깊어지는반면, 열대서태평양에서는온수층이얕아져서적도해역에서의해양표면고도의기울기가감소 라니냐상태 하층대기의편동풍과대류권계면부근의상층대기편서풍강화로워커순환강화열대동태평양동쪽에서는온수층이비정상적으로얕아지는반면, 열대서태평양에서는온수층이정상상태보다깊어져서적도해역에서의해양표면고도의기울기가증가 Page 17
엘니뇨의영향 페루연안은태평양적도부근의따뜻한해수가밀려와표층수온이평년보다 0.5 상승하는데, 심할때는 7~10 정도높아지게됨 높아진수온에의해영양염류와용존산소의감소로어획량이줄어어장이황폐화되고, 상승기류가일어나중남미지역에폭우나홍수의기상이변이일어남 이는태평양반대쪽인호주일대에가뭄을가져와태평양양쪽모두에이상기상을초래하고농업과수산업전반에큰피해를입히는원인이됨 Page 18
라니냐의영향 인도네시아, 필리핀등의동남아시아에는격심한장마가, 페루등남아메리카에는가뭄이, 그리고북아메리카에는강추위가찾아올수있음 그러나현재까지이현상의발생과정, 활동주기, 기상에미치는영향등에대하여뚜렷하게밝혀진것이없음. 기상청에따르면라니냐가발생한 1967 년과 1973 년한반도의평균기온은평년보다 1.1~2.2 도낮았으며, 강수량도 40.3~65.7mm 가적고춥고건조한날씨이었다고함 하지만올여름의라니냐현상에의해남해안의해수온도가예년보다 3 도나높아태풍의빈도가높아질예정임. Page 19
엘니뇨상태정상상태라니냐상태 Page 20