( ) 교수학습지도안 대단원생동하는지구 소단원화산과지진 화산과지진의발생원인과그영향과대책에대해논의할수있다 [1] 화산과피해대책 1) 화산 : 화산분출에의해형성된분화구와그산체 ( 山體 ) 2) 화산분출물 구분 화산가스 화산쇄설물 마그마의상승 주변압력감소 녹아있던기체가빠져나옴 H 2O(60~90%), CO 2, SO 2, H 2S, Cl 2( 바다소금의근원 ), HCl, H 2 등 부석 ( 물에뜸 ), 분석 ( 스코리아 ), 화산탄, 화산암괴, 화산력, 화산재, 화산진 용암마그마로부터기체가제거되고남은액체성분, 온도 800~1200 3) 마그마의구분 ( 화성암에서학습했던내용임, 암기가아니고 SiO 2 함량을통해유추하삼 ~) 용암 SiO 2 함량색점성유동성휘발성분 현무암질 ( 염기성 ) 안산암질 ( 중성 ) 유문암질 ( 산성 ) 4) 화산체의종류 화산활동 화산체경사 적다어둡다작다크다적다분출형완만순상화산용암대지 화산체화산암온도예 현무암높다한라산하와이 성층화산안산암 후지산 많다밝다크다작다많다폭발형급함종상화산용암돔 구분마그마 용암대지현무암질 순상화산현무암질 성층화산안산암질 종상화산 ( 용암돔 ) 유문암질 유동성이매우큰현무암질용암이조용히흘러나와만들어진평탄한지형예 ) 철원평야, 개마고원일대 점성이작은용암에의해형성, 산사면의기울기가완만예 ) 제주도한라산, 하와이킬라우에아화산 용암과화산쇄설물이번갈아분출되어쌓이면서형성된화산체예 ) 일본후지산, 인도네시아자바메라피산 점성이큰용암에의해형성. 순상화산의후기에형성되기도함예 ) 제주도산방산 유문암낮다산방산울릉도 용암대지 ( 개마고원 ) 순상화산 ( 마우나로아 ) 성층화산 ( 후지산 ) 종상화산 ( 산방산 ) 마그마의온도가높을수록용암을이루는입자들이서로에대해좀더자유로워지므로유동성이크다. SiO 2 의함량이많을수록 SiO 4 사면체들사이의산소의공유정도가증가하여용암의점성이증가한다. 화산쇄설물분류 화산진 화산재 화산력 화산탄 화산암괴 1/16mm 이하 1/16~4mm 4~64mm 64mm 이상 부석 (pumice) : 희고구멍이 많으며물에뜸 스코리아 (scoria) : 검고구멍이 많음, 물에뜨지않음 현무암질마그마는화산가스 를적게포함하고, 유문암질마그 마는가스를많이포함한다. 즉, 점성이클수록가스를많이포함 한다. 그까닭은무엇인가? 점성이클수록기체가용암으로부 터이탈하기어렵기때문 현무암질의유동성이큰용암의경우주로용암의부드러운유출 ( 용암류 ) 이이며, 안산암질과유문암질의경우강력한폭발과함께많은양의화산재가분출되는것이이다. 5) 화산분출의영향 부정적영향 긍정적영향 화산분출주변지역의생태계파괴 불안정한사면에서일어나는산사태 화산재에의해태양복사차단 식물의광합성저해 지구평균온도감소, 생태계교란 인명피해, 재산손실 지구환경요소사이의물질과에너지의순환촉진 식물의생장에필요한영양소제공 환경변화에대한적응력이강한새로운종이출현하도록생물의진화를촉진 독특한지형을만들어냄 관광자원 ( 제주도, 하와이등 ) 화성활동을통해마그마속의다양한자원을성분별로분리 지하자원 6) 화산피해의대책 지진활동감시 화산가스방출량감시 지표면경사변화감시 지표온도변화감시 화산분출전지진발생수및규모증가 화산분출전화산가스방출량증가 마그마의상승으로인해화구주변이팽창하는현상감시 마그마의상승으로인해지표면및주변온천의수온증가 안산암질마그마가분출하는경우, 유출형과폭발형의시기가나타날수있어서용암류와화산재의분출이번갈아나타나기도한다. 이러한경우에서로다른층이구분되어보이므로성층화산이라고한다.
( ) 교수학습지도안 대단원생동하는지구 소단원화산과지진의분포 지진대와화산대의분포로공통점을찾을수있다 [2] 지진과피해대책 1) 지진 발생원인 2) 지진파 지하에서방출된에너지가파동의형태로전달되는현상 화산성지진 : 화산분출시수반되는지진활동 구조성지진 : 판의운동에의한단층, 지반함몰등 종류전파속도 ( 지각 ) 파의형태진폭피해정도통과매질 P 파 5~8km/s 종파 (push) 작다작다고체, 액체, 기체 S 파 3~4km/s 횡파 (shear, shake) 중간중간고체 L 파 2~3km/s 표면파 (long) 크다크다지표면 3) 지진의세기 규모 (magnitude) 지진이발생할때지층에서방출된에너지의크기 ( 절대값 ) [0.0 ~ 9.9] 진도 (intensity) 지진에의한피해정도 ( 상대값 ), 진폭의크기에비례 [ ] 4) 지진기록 지진기록 관측소의지진계에기록된지진파의형태 주시곡선관측소에서진앙까지의거리와지진파가도착하는데걸리는시간과의관계를나타낸그래프 가 ) 초기미동계속시간 (PS 시 ) : P 파가도달한후 S 파가도달할때까지의시간 ( 초 ) 나 ) 진앙거리결정 (PS 시 ) 이므로진앙거리는 (PS 시 ) 진원과진앙 지진파의종류 P 파 (primary wave) S 파 (secondary wave) L 파 (long wave) 규모와진도의표기국제적으로지진의규모 (magnitude) 는소수첫째자리까지아라비아숫자로표기하고진도는정수단위의로마숫자 (Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 등 ) 로표기하는것이관례 진도의종류 1 1880 년대에개발되어수십년간사용된체제로서로씨 - 포렐 (Rossi-Forel, RF) 진도는 Ⅰ Ⅹ 등급을사용 2 RF 진도이후각나라에서는각국의실정에맞게수정하여사용 - 미국에서는 12 등급의수정머켈리 (Modified Mercalli, MM) 진도 - 중동부유럽에서는 MSK 진도 - 일본에서는 8 등급의기상청 (Japan Meteorological Agency, JMA) 진도를사용, 최근에는각등급간의중간등급을설정하고있음 ( 예, 1.5 등급 ) 5) 지진피해와대책
( ) 교수학습지도안 대단원생동하는지구 소단원판의운동과변동대 판의경계에서일어나는지질현상을판의운동과관련지어설명할수있다 [3] 판구조론 1) 순상지와변동대 순상지 변동대 넓고평탄한구릉지역 ( 오래된암석분포 ) 고생대이후로화산활동이나지진등의지각변동을겪지않고지표의풍화와침식작용만진행 주요대륙들의중심부에분포 지진, 화산, 조산운동이활발한지역 ( 젊은암석분포 ) 고기변동대 : 현재는지각변동이활발하지않지만과거에는지각변동이활발했던지역 신기변동대 : 현재지각변동이활발하게진행중인지역 ( 화산, 지진활발 ) 2) 변동대의 ( 화산대와지진대 ) 환태평양변동대 태평양주변을따라분포, 전세계화산의 60%, 지진의 80% 가분포 천발지진, 심발지진이모두발생 알프스-히말라야변동대 지중해 - 히말라야 - 인도네시아, 전세계지진의 15% 가분포 천발지진, 심발지진이모두발생, 화산활동이거의없음 중앙해령화산대 중앙해령을따라분포 ( 태평양, 대서양, 인도양 ), 전세계지진의 5% 가분포 천발지진만발생, 화산활동매우활발 세계의주요변동대 고기변동대 : 우랄산맥, 바리스칸산맥, 쿤륜산맥, 텐산산맥, 칼레도니아산맥, 애팔래치아산맥등 신기변동대 : 일본, 알류산열도, 태평양주변의해구, 록키산맥, 안데스산맥, 알프스 - 히말라야산맥, 태평양 / 대서양중앙해령등 3) 변동대의지형가 ) 동태평양중앙해령 & 대서양중앙해령 & 인도양중앙해령 해령맨틀대류의상승류에의해해양지각이생성되고있는해저산맥 ( 습곡산맥이아님 ) 높이 2.5km, 폭 1,000km, 총길이 65,000km의해저산맥으로지구전체를감싸고있는형태 해령의정상부분에있는깊이 1km 정도의골짜기인열곡을중심으로천발지진 / 화산활동이활발 정단층발달, 열곡에서멀어질수록암석나이 퇴적물두께 수심이증가 천발지진 인장력작용 나 ) 해구와호상열도 & 해구와습곡산맥 ( 대륙연변호 ) 해구 판구조운동에의해생성된수심 6km 이상의골짜기. 주로태평양연안에분포 호상열도 해양지각과해양지각이수렴하는지역에서형성되는화산섬 습곡산맥 ( 대륙연변호 ) 해양지각과대륙지각이수렴하는지역에서형성되는지형 해구, 호상열도, 대륙연변호, 습곡산맥을중심으로천발 심발지진 / 화산활동이활발 역단층발달, 해구에서호상열도방향으로갈수록진원의깊이가증가 해구와호상열도 ( 필리핀 ) 해구와습곡산맥 ( 안데스산맥 ) 해구와대륙연변호 ( 일본 ) 다 ) 알프스 - 히말라야변동대의습곡산맥 습곡산맥대륙지각과대륙지각이충돌하는지역에서형성 높은산맥형성, 습곡 역단층형성, 모든종류의지진활동활발, 화산활동은거의없음 해양지각와대륙지각의수렴 or 대륙지각과대륙지각의수 렴지역에서형성 깊이에따른지진의종류 천발지진 : 지표 ~70km 중발지진 : 70~300km 심발지진 : 300~670km 670km 이상의지역에서는암석을구성하는분자구조가변형되기때문에지진이발생하지않는다. 최근에는단순하게 100km 까지는천발지진, 100km 이상은심발지진으로구분함. 호상열도 (island arc) 는섭입이일어나는지역에서일어나는화산활동에의하여형성된화산섬들을말한다. 호상 (arc) 이라는말은이섬들이보통부채꼴모양으로분포하기때문에붙여진이름이다. 해양판이다른해양판으로섭입하는곳 ( 마리아나, 케르마덱, 레서안틸레스열도 ) 에서형성된다. 화산이해양판위에서형성되는경우에는섬을만들기때문에호상열도라고부르지만, 대륙판위에서만들어지는경우에는대륙연변호 (continental-margin arcs) 라고한다. 안데스산맥은대륙연변호이자습곡산맥이며, 일본열도는대륙연변호이지만고등학교교육과정에서는대륙연변호를따로분리하지않기때문에호상열도로간주한다.
( ) 교수학습지도안 대단원생동하는지구 소단원판의운동과변동대 판의경계에서일어나는지질현상을판의운동과관련지어설명할수있다 [3] 판구조론 4) 판의분포 판 ( 암석권 ) 판운동의원동력 한덩어리로움직이는암석권의조각 ( 지표 ~ 약 100km) 지구표면을여러개의크고작은판으로나누고이들판의이동을통해지각변동을설명 해령에서의위치에너지 해구에서의섭입력 연약권의맨틀대류 (100~350km) 판의구조 5) 판의경계 발산경계 수렴경계 보존경계 맨틀대류가상승하는부분. 판이생성되는경계 해령 : 맨틀물질상승 압력감소 마그마로용융되어분출 지각형성 맨틀대류가하강하는부분. 판이소멸하는경계 해구와호상열도 : 해양판이서로수렴할때한쪽판의섭입에의해생성 해구와습곡산맥 ( 대륙연변호 ) : 해양판이대륙판아래로섭입하는경우생성 습곡산맥 : 대륙판이서로수렴하는경우생성 판의생성과소멸없이두판이서로어긋나게이동하는지역 변환단층 : 발산경계주변에서형성되는단층 경계위치생성지형지진활동화산활동예 발산 경계 수렴 경계 보존 경계 대-대 열곡대 천발 현무암질 or 유문암질 동아프리카열곡대 대-해 - - - - 해-해 해령 & 열곡대 천발 현무암질 동태평양 대서양 인도양중앙해령 대-대 습곡산맥 천발-심발 유문암질 ( 드물게발생 ) 알프스 히말라야산맥 대-해 해구 / 대륙연변호 / 습곡산맥 천발-심발 안산암질 일본, 안데스산맥 해-해 해구 / 호상열도 천발-심발 현무암질 필리핀, 알류산열도 대-대 변환단층 천발 - 샌안드레아스단층 대-해 - - - - 해-해 변환단층 천발 - 케인단층 동아프리카열곡대와같이발산경계는대륙에서도나타난다. 동아프리카지역의열곡대는대륙이갈라지기시작하는지점을따라형성되어있다. 오랜세월이지나면아프리카대륙이두개로나누어지고그사이에대양과해령이형성될것이다 ( 현재의대서양 ). 아이슬란드는이런열곡이지나가는곳에위치하는섬이다. 열점 수렴경계 ( 대륙 - 대륙 ) - 습곡산맥 ( 예 : 히말라야산맥 ) 수렴경계 ( 대륙 - 해양 ) - 해구 / 대륙연변호 ( 예 : 일본열도 ) 보존경계 ( 대륙 - 대륙 ) - 변환단층 ( 예 : 산안드레아스단층 ) ( 예 : 동태평양해령 ) ( 예 : 대서양중앙해령 ) 보존경계 ( 해양 - 해양 ) - 변환단층 ( 예 : 케인단층 ) 발산경계 ( 대륙 - 대륙 ) - 열곡대 ( 예 : 동아프리카열곡대 ) 수렴경계 ( 대륙-해양 ) - 해구 / 습곡산맥 ( 예 : 안데스산맥 ) 수렴경계 ( 해양-해양 ) - 해구 / 호상열도 ( 예 : 필리핀열도 ) 6) 열점 (HOT SPOT) : 판구조론과직접적인연관성없음 외핵부근의고정된위치에서형성된마그마가빠르게분출하는지점 열점은고정되어있고판이움직이기때문에열도를형성함 ( 하와이제도 ) 발산경계 ( 해양 - 해양 ) - 중앙해령
() 교수학습 지도안 본시 학습목표 대단원 생동하는 지구 소단원 풍화작용 9~10 1. 물, 공기, 생물 등의 작용으로 풍화작용이 일어남을 이해한다. [4] 풍화작용 1) 와 풍화작용 지표 부근의 암석이 작은 조각으로 쪼개지거나 암석 내의 광물이 물과 공기의 접촉을 통해 성분 이 변하고 분해되는 현상 주로 태양복사에너지에 의한 기상현상(대기와 물)이 주 원인 지표의 변화와 암석의 순환 촉진 식물체의 생존 기반인 표토의 형성에 중요 의 존재 유무, 암석의 대기 노출 시간, 지형 등의 영향을 받는다. 모든 풍화작용은 동시에 진행되지 만 건조하고 한랭한 지역은 기계 적 풍화가 우세하고, 온난 다습한 2) 기계적 풍화 풍화의 정도는 모암의 성질, 토양 지방에서는 화학적 풍화가 우세하 암석이 성분 변화 없이 물리적인 힘에 의해 잘게 부서지는 현상 다. 기계적 풍화의 결과 암석이 잘 게 부서지면 물이나 공기와 접촉 암석 위에 있던 지층이 제거 되어 암석을 누르던 압력이 박리작용 감소해 표면에 틈이 생겨 얇 (압력) 게 벗겨지는 현상 판상절리 형성 하는 표면적이 넓어지므로 화학적 풍화작용이 촉진된다. 암석의 틈에 스며든 물이 결 빙과 해빙을 반복하면서 주위 동결작용 종류 에 압력을 가해 암석의 틈이 (온도) 벌어져 쪼개지는 현상 테일러스 형성 박리작용 암석의 틈에 스며든 물이 증 발하며 물속의 광물 성분이 결정작용 결정으로 성장해 주위에 압력 (침전) 을 가해 암석의 틈이 벌어져 쪼개지는 현상 타포니 형성 우세한 지역 한랭건조한 극 지역, 고산 지대, 일교차가 큰 사막 지역 테일러스 3) 화학적 풍화 잘게 부서진 암석 조각들이 산사 암석이 물이나 공기 성분과 반응하여 광물 성분이 변하거나 용해되어 잘게 부서지는 현상 이산화탄소가 녹아있는 산성을 띤 용해(석회동굴) Ca(HCO3)2 용해작용 물이 광물과 암석을 용해시키는 H2CO3 + CaCO3 현상 탄산 석회암 침전(종유석 등) 탄산수소칼슘 물속의 수소 이온이나 수산화 이 2KAlSi3O8 + 2H2O + CO2 Al2Si2O5(OH)4 + K2CO3 + 4SiO2 종류 가수분해 온이 광물의 이온과 치환하는 현 정장석 고령토 상 암석 속의 금속 성분이 물이나 대 4Fe + 3O2 2Fe2O3 산화작용 우세한 지역 기 중의 산소와 반응하는 현상 철 면에 부채꼴로 쌓여 있는 지형 타포니 암석 절벽에서 약한 부분이 풍화 되면서 둥그런 모양으로 떨어져 나간 벌집 모양의 지형 적철석 온난 다습한 열대 지방 정장석 4) 생물학적 풍화 동식물이나 사람의 활동에 의해 암석이 부서지거나 분해되어 기계적, 화학적 풍화를 촉진 시키는 작용 식물의 암석의 틈에서 식물의 뿌리가 성장하면서 틈을 넓혀 암석 작용 을 쪼갬 (기계적) 종류 이끼의 작용 암석 표면에 끼어 있는 이끼가 산을 분비하며 암석을 녹임 (화학적) 고령토
( ) 교수학습지도안 대단원생동하는지구 소단원사태 사태의원인과발생과정을인간활동과관련지어설명할수있다 [5] 사태 1) 와 원인 단단하게굳지않은토양이나퇴적물, 암석등의물질이중력에의해경사면을따라흘러내리는현상 자연적원인 : 집중호우, 지진, 화산활동등 인공적원인 : 지반교란, 벌목, 경작지개발, 광산채굴등 2) 사면의경사와안정도 사태의결과사태는결과적으로사면의경사를완만하게하여지면을안정하게만드는역할을한다. 기후에따른안정도기후는사면에생장하는식생의형태, 규모및사면에스며드는물의양이나기간에영향을주어안정도를변화시킨다. 안식각의변화 사면의경사와안정도 사면의안정도는중력에의해물체를아래로이동시키는구동력과이와반대로작용하여물질의이동을억제하는마찰력의크기에의해결정 사면의기울기 (tanθ) 가정지마찰계수 (f) 보다크면사태발생 ( 물체의질량은상관없음 ) 안식각 : 경사면에서물체가미끄러지지않는최대크기의각 θ (tanθ = h/r) 안식각 안정성 ( 천천히흐르기때문에안정해짐 ) 안식각의변화요인 입자크기입자크기 안식각 물의함량물의함량 안식각 ( 유동성에따라다름 ) 혼합입자큰입자와작은입자혼합 안식각 3) 사태의종류 암석낙하 함몰사태 미끄럼사태 수직절벽이나급경사지에서암석덩어리, 모래, 자갈등이중력에의해굴러떨어지는현상 언덕이나경사면에서오목하게파인미끌림면을따라암석이나토사가흘러내리는현상 지층의층리면또는단층면을따라암석이나토양이미끄러져흘러내리는현상 포행 토양이중력에의해경사면아래로매우느리게이동하는현상 4) 사태의예방대책 숏크리트 모래와물을섞은시멘트로사면을덮어물이사면에침투하는것을방지 철망 사면에철망을덮어서낙석이나토사가흐르는것을막음 옹벽 사면의기저부에콘크리트로벽을세워사면을지지함 배수시설 표층수가사면에침투하기전에흐르는물의방향을바꿔배출 물의함량에따른안식각변화토양에포함된물의양에따라안식각은크게달라진다. 젖은모래는물의인력으로마른모래보다안식각이크지만, 물을부으면액체처럼유동하게되어안식각이작아진다. 바닷가에서모래성을쌓을때, 적당한수분이포함되면단단하게잘뭉쳐지지만너무많은물이포함되면모래성이부서지는것을생각하면된다. 심해저선상지대륙사면에서저탁류에의해쓸려내려오는퇴적물이심해저에쌓인것으로해저사태의일종이다.
( ) 교수학습지도안 대단원유체지구의변화 소단원기압과날씨 고기압 저기압 기단 전선을바탕으로날씨변화를말할수있다 [1] 대기대순환 1) 지구의에너지평형위도별에너지불균형에너지평형방법 저위도 : 입사하는태양복사E > 방출되는지구복사E 고위도 : 입사하는태양복사E < 방출되는지구복사E 저위도의과잉E가고위도로이동 대기대순환 ( 바람 ), 해류, 태풍등 위도에따른태양복사에너지의차이적도지방은태양의고도가높기때문에단위면적이받는태양복사에너지가많지만 5 고위도로갈수록적어진다. 지구복사에너지도고위도로갈수록적어지지만태양복사에너지와는감소하는비율이다르므로지역에따라두에너지의차이만큼에너지과잉이나부족현상이나타난다. 2) 대기대순환 : 위도별에너지불균형과지구자전의영향 ( 전향력 ) 구분지역지표면풍향상층풍향형태 해들리순환 적도 ~ 위도30 북동무역풍 편서풍 열대류에의한직접순환 페렐순환 위도30 ~ 위도60 편서풍 편서풍 간접순환 극순환 위도60 ~ 극 극동풍 편서풍 열대류에의한직접순환 90 60 30 적도 냉각된공기의하강 하강기류에의한고기압대형성 지표면 : 극 60 로공기이동하면서극동풍형성 상층 : 60 극으로공기이동하면서편서풍형성 극에서적도로이동하는찬공기와적도에서극으로이동하는뜨거운공기가만나한대전선대형성 상승기류에의한저기압대형성 지표면 : 30 60 로공기이동하면서편서풍형성 상층 : 지표면과동일 가장강한편서풍형성지역 극지역으로이동하는공기의하강 하강기류에의한고기압대형성 지표면 : 30 적도로공기이동하면서북동무역풍형성 상층 : 적도 30 로공기이동하면서편서풍형성 가열된공기의상승 저기압대형성 ( 적도수렴대 ICTZ) 바람이거의불지않음 ( 적도무풍대 ) 대류권계면의높이는적도 에서약 16km, 극에서약 8km ( 태양복사 E 량의차이때문 ) 순환의크기 해들리 > 극 > 페렐 지표면과상공에서의바람 방향을이해하는것이중요 대기대순환모델의가정 지구자전 지표균질 위도에따른복사불균형 단일세포순환모형지구가자전하지않는다면적도부터극지방까지하나의순환세포가형성된다. 페렐순환페렐순환은해들리순환과극순환에의한역학적순환이기때문에형성되지않을때도있다. 30 ~60 지역의상공에서는바람의방향이일정하지는않으나 30 60 로이동하는경우가많다.
( ) 교수학습지도안 대단원유체지구의변화 소단원기압과날씨 기단의이동에따른날씨변화를설명할수있다 [2] 기단과기압 1) 기단 : 지표와물리적성질이유사한공기덩어리 가 ) 우리나라에영향을끼치는기단 구분 한대 (Polar) 열대 (Tropical) 대륙성 (continental) 시베리아 (cp) 겨울, 북서풍 양쯔강 (ct) 봄, 가을이동성 H 해양성 (maritime) 오호츠크해 (mp) 초여름, 장마 북태평양 (mt) 여름, 무더위적도 (me) 여름, 태풍 나 ) 기단의변질 : 기단이이동시지표의성질이변함에따라하층부터성질이변화 구분 변화양상 예 한랭기단이온난지역통과 하층가열 불안정 적운, 소나기 시베리아기단황해통과 온난기단이한랭지역통과 하층냉각 안정 층운, 안개 북태평양기단북상 기단의발원지 지표면의성질이비교적균질한 넓은바다, 평원, 사막등에서잘 발생한다. 기단의변질한랭기단이온난지역을통과하며불안정해지는경우는겨울에우리나라서해안에폭설을내리고, 온난기단이한랭지역을통과하며안정해지는경우는여름에우리나라남해안에안개를형성한다. 우리나라에영향을끼치는기단한랭기단의변질온난기단의변질 2) 고기압과저기압 구분 고기압 (H) 저기압 (L) 형태 주변보다높은기압 하강기류와공기발산 하강기류 압축 온도상승 구름소멸 맑은날씨 주변보다낮은기압 상승기류와공기수렴 상승기류 팽창 온도하강 구름생성 흐린날씨 바람 ( 북반구 ) 상층 시계방향 지표면 상층 반시계방향 지표면 종류 정체성 H( 시베리아, 북태평양 ), 이동성 H 온대L, 열대L 대기대순환과기압 대기대순환에의한상공의풍속 - 고기압 > 저기압 상공의편서풍파동풍속차이에의해기압마루와골사이에서는공기가수렴하고기압골과마루사이에서는공기가발산한다. 상공공기의수렴과발산이지표면에고기압과저기압을유도한다. 북태평양고기압과온대저기압이대표적인예 기압단위부피당대기가누르는힘, 또는단위부피에작용하는대기의압력으로하며대기의밀도와비례한다. 바람바람은기압의차이에의해나타나는공기의이동현상으로지표면의마찰력이작용하지않는상층대기에서는고기압에서저기압쪽으로공기가이동하다가전향력의영향을받아오른쪽으로편향된다. 지표면근처에서는마찰력의영향으로전향력이방해를받아오른쪽으로완전히편향되지않고등압선을일정한각도로교차하며진행한다. 고기압의움직임에따른분류 정체성고기압 : 한곳에오래머 무르며이동이거의없는고기압, 시베리아고기압, 북태평양고기압 이동성고기압 : 정체성고기압에 서떨어져나와생성된세력이약 한고기압, 편서풍을따라서에서 동으로이동, 고기압이지난뒤기 압골이통과하며흐리고비가오 지만다음에는또이동성고기압 이나타나날씨가맑아진다.
( ) 교수학습지도안 대단원유체지구의변화 소단원기압과날씨 온대저기압의생성과이동에따른날씨변화를설명할수있다 [3] 온대저기압 1) 발생 : 한랭한공기와온난한공기가만나는중위도 ~ 고위도의한대전선대 2) 이동방향 : 서 동 ( 편서풍방향 ) 3) 에너지원 : 위치에너지 4) 생성및발달과정 온대저기압과날씨온대저기압은편서풍과함께우리나라의날씨를 1 년내내지배하고있으므로온대저기압의을잘이해하는것이중요하다. 한랭전선 온난전선 폐색전선 5) 온대저기압과날씨 구분 온대저기압의앞쪽온대저기압의중간부분온대저기압의뒤쪽온난전선 (A) 온난, 한랭사이 (B) 폐색전선 (D) 한랭전선 (C) 구름 층운형구름 구름이없음 구름이많음 적운형구름 강수 지속적인이슬비 맑음 ( 온난역 ) 빗방울이굵어짐 소나기 풍향 남동풍 남서풍 북동풍 북서풍 기압 높다 낮다 낮다 높다 기온 낮다 높다 낮다 낮다 6) 온대저기압과전선 가 ) 한랭전선과온난전선 구분한랭전선온난전선 온대저기압의생성 ( 한대전선대 ) 온대저기압은적도에서올라오는따뜻한공기와극에서내려오는찬공기가만나는위도 40 ~60 부근에서생성된다. 모든과정은편서풍대에속해있으므로편서풍을따라서 동으로이동한다. 형태 온대저기압의에너지원 기울기 급함 완만함 이동속도 빠름 느림 구름형태 적운형 층운형 강수형태 전선뒤좁은범위에서소나기 ( 뇌우동반 ) 전선앞넓은범위에서지속적인비 기온변화 하강 상승 기압변화 상승 감소 풍향변화 남서풍 북서풍 남동풍 남서풍 나 ) 폐색전선과정체전선 구분온난형폐색전선한랭형폐색전선정체전선 ( 장마전선 ) 전선과전선면 형태 전선의종류 한랭온난정체폐색 온난전선쪽이더차가울때한랭전선쪽이더차가울때두기단의세력이거의비슷할때
( ) 교수학습지도안 대단원유체지구의변화 소단원태풍 태풍발생의메커니즘을이해하고 태풍의진행에따른날씨변화와피해정도를예측할수있다 [4] 열대저기압 1) 생성구분위도수온내용 5~25 NS부근의아열대해상 26~27 이상의해역 2) 에너지원 : 수증기의응결잠열가 ) 해수가증발하여수증기가될때수증기 1g당 539cal의에너지를흡수하여대기로이동 대기중의수증기가상층에서응결할때숨은열 ( 잠열 ) 을방출 3) 생성및발달과정지속적이고강한상승기류생성 ( 적란운발달 ) 상승에따른온도하강 < 수증기응결에따른온도증가 고온의수증기가상승하며상승기류 ( 저기압 ) 생성 아열대해상에서수증기증발 4) 열대저기압과날씨 : 강한폭풍우를동반, 지면에서떠있기때문에전선이없음 열대저기압의명칭 중심풍속 17m/s 이상일경우를태풍이라부르고있으나지역에따라열대저기압의명칭이다름 태풍 (typhoon) 북서태평양 허리케인 (hurricane) 북대서양및카리브해 싸이클론 (cyclone) 인도양 윌리윌리 (willy-willy) 오스트레일리아동쪽티모르해 ( 연간 4 회가량에불과 ) 육지에서태풍이발생하기어려운까닭은? 태풍의에너지원은수증기의잠열인데육지에서는수증기증발이활발하지않기때문에 적도에서태풍이형성되지않은까닭은? 전향력이없기때문에회전하는바람이생성되지않음 대기대순환과이동경로의변화 중심부에태풍의눈생성 : 10 ~ 50 km규모의안정한지역 하강기류발생 : 구름이없고풍속이약함 5) 이동과소멸 가 ) 이동방향 : 저위도의에너지를고위도로순환시켜주기 때문에저위도에서고위도로이동 나 ) 대기대순환에의해이동방향이변함 구분위험반원안전반원 지역 진행방향의오른쪽 진행방향의왼쪽 실제풍속 태풍의풍속 + 진행속도 태풍의풍속 - 진행속도 다 ) 소멸 : 에너지원차단 온대저기압으로변화 구분 소멸원인 고위도해상으로이동 수증기의공급 ( 증발 ) 차단 육지에상륙 지표와의마찰 ( 풍속감소 ) 6) 온대저기압과열대저기압의비교 중심부로갈수록기압하강, 풍속상승 저기압의위성사진 구분 온대저기압 열대저기압 ( 태풍 ) 발생장소 편서풍대 아열대해상 (5~25 ) 이동경로 서 동 포물선경로 에너지원 위치에너지 수증기응결잠열 등압선 타원형 원형 등압선간격 넓다 좁다 전선 동반함 동반안함
( ) 교수학습지도안 대단원유체지구의변화 소단원다양한기상현상 여러가지적인기상현상의발생메커니즘을설명할수있다 [5] 다양한기상현상 1) 뇌우강한상승기류에의해적란운 ( 뇌운 ) 이발달하면서천둥, 번개와함께소나기가내리는현상 뇌운에서의전하분포 발생원인 지표면의국지적가열, 한랭전선면, 태풍등 발달과정 적운단계성숙단계소멸단계 상승기류에의한적운발달 우박 번개 천둥 상승 & 하강기류발달 소나기, 천둥, 번개, 우박등 하강기류우세 약한비 적란운내부에서눈결정이상승과하강을반복하면서크게성장한얼음덩어리 과냉각물방울층 ( 투명층 ), 빙정층 ( 불투명층 ) 을왕복하면서성장 구름과지표면사이의전압차이에의한방전현상 번개가형성시갑작스런온도상승으로공기가팽창하면서충격파가발생하는현상 적란운구름내에서는전하가분리되어그림과같이위쪽은양전기가나타나고아래쪽은음전기가나타나며, 구름밑의지표면에는양전기가유도된다. 이렇게분리된양전기와음전기가구름속에쌓이면구름과구름사이, 구름과지표면사이에방전이일어나번개가발생하고, 그로인한갑작스런온도상승으로주위공기의부피가팽창하면서천둥이친다. 2) 토네이도 3) 집중호우 시간당 30mm 이상 or 하루에 80mm 이상의비가내릴때매우강한소규모의저기압성회전현상 하루에연강수량의 10% 이상의비가내릴때 성질이다른두기단이서로부딪히며형성 강한상승기류에의해적란운이형성될때발생발생 10 ~20 의온대지방에서주로발생 저기압의가장자리에서대기가불안정할때원인원인 지표면의성질이균질한평야및해상에서발생 태풍이북상하면서북쪽의찬공기와만날때 깔때기모양의구름형성 적란운의수명은 1~2시간 일기예보가어려움 매우강한상승기류, 빠른풍속, 비 우박 번개동반 반지름 10~20km의좁은지역에제한 적란운중뇌운의내부토네이도의형성과정장마와게릴라성호우 4) 폭설과황사 폭설 갑자기많은눈이내리는현상먼지가편서풍에의해이동하는현상 발생 원인 태백산맥의푄현상에의한동해안폭설 시베리아고기압이황해를지나며변질될때 수증기의유입량을측정하기어렵기때문에 강설량예측이곤란함 발생 원인 황사 봄철건조해진아시아중앙사막에서흙먼 지가상승기류를타고편서풍에의해이동 지구온난화억제 ( 태양복사에너지차단 ) 염기성성분풍부 : 토양의산성화방지 각종질환, 대기오염, 발암물질등 황사의발원지와이동경로
() 교수학습 지도안 대단원 유체지구의 변화 소단원 일기예보 23~24 1. 기상청 자료를 이용하여 일기정보를 해석하고 예측할 수 있다. 본시 학습목표 [6] 일기도와 위성영상 해석 1) 일기도 가) 일기예보 기상관측자료 수집 일기도 작성 일기도 분석 예상일기도 작성 일기예보 나) 등압선 : 기압이 같은 지점을 연결한 선 간격 형태 기압 표시 1000 hpa 의 선을 기준으로하여 4 hpa 의 간격으로 작성 등압선은 갈라지거나 끊어지면 안되며 매끈한 곡선이 되도록 그린다. 등압선은 반드시 폐곡선이 되든가 아니면 일기도의 연변에서 끝나게 된다. 등압선은 서로 교차하거나 도중에 두 갈래로 갈라지거나 두 등압선이 한 등압선으로 합해 지지도 않으며 도중에 끊어지지도 않는다. 고기압은 "고" 또는 "H", 저기압은 "저" 또는 "L" 로 표시한다. 일기예보 3시간 예보 : 1일 8회 또는 필요 한 경우에 수시로 발표하는 예보 단기예보 : 일반적인 오늘, 내일, 모레, 3일 동안의 일기예보 주간예보 : 7일(일주일) 예보 장기예보 : 평년과의 통계 차이 기상특보 : 재해 가능성이 있을 경우 다) 우리나라의 계절별 일기도 봄 가을철 여름철 여름철(장마) 여름철(태풍) 겨울철 북태평양 고기압의 영향으 오호츠크해 기단과 북태평 북태평양 고기압과 적도기 시베리아 고기압의 영향으 양쯔강 기단의 영향으로 이 로 전형적인 남고북저형의 양 기단의 대치로 정체전선 단에 의한 태풍이 동시에 로 전형적인 서고동저형의 동성 고기압이 나타남 기압배치 형성 나타남 기압배치 2) 위성영상 해석 적외선 위성영상의 위성은 지표면에서 방출되는 적외 파장 400~700nm 750nm~10 6.3 ± 0.5 선 에너지를 대기권의 상공에서 지표면에서 방출된 적외선이 구름에 적외선 영역 중 수증기가 흡수하는 측정한다. 따라서 대기권에서 에너 물체나 구름 표면에서 반사되는 태 흡수된 정도를 측정 에너지량만 측정 지의 흡수가 활발하면 위성에 도 원리 양광을 측정 구름의 에너지흡수가 적을수록 밝게 위성과 지표 사이에 존재하는 수증 달하는 에너지량은 감소한다. 위성 반사광이 강할수록 밝게 표현 표현 기가 많을수록 밝게 표현 에서 관측된 에너지량이 많을수록 야간에는 활용 불가 주,야 항상 활용 가능함 주,야 항상 활용 가능함 어둡게 표현된다. 구분 해석 가시광선 영상 적외선 영상 수증기 영상 밝기 : 바다 < 육지 < 구름 3원자분자 기체(H2O, CO2, O3)가 적 대부분의 수증기는 지표면 근처에 구름의 두께에 따른 밝기 차이 외선을 잘 흡수함 분포함 구름의 온도에 따른 밝기 차이 수증기량에 따른 밝기 차이 2012 레이더 영상의 우리나라 전역에 레이더 장비를 설치하여 전파의 도플러 효과를 측정한다. 원리 : 대기 중에 전파를 발사하 10월 여 구름이나 물방울에 반사 및 산 15일 란해서 돌아온 전파를 수신 -얇은 구름 < 두꺼운 구름 -작은 입자 < 큰 입자 구름의 그림자가 관측됨 -뜨거운 구름 < 찬 구름 -하층 수증기 < 상층 수증기 -하층운 < 상층운 -건조한 대기 < 습한 대기 신호강도 : 물방울이 크거나 많을 06시 수록 강하게 표현 영상 물 분자가 극초단파(microwave) 및 라디오파를 흡수하여 레이더 신호를 감소시키는 응용 강우 강도가 약한 것 : 푸른색 계 참고 열로 표현 강우 강도가 강한 것 : 붉은색 계 레이더 영상 열로 표현
Ⅱ 살아있는지구 2. 유체지구의변화 25차시 3학년 반 번호 성명 [7] 대기대순환과해류 1) 표층순환 태평양과대서양의해류분포북태평양순환 : 북적도해류-쿠로 발생원인 대기대순환의지상풍방향과해수면사이의마찰에의하여발생 지상풍의방향인무역풍과편서풍을따라동서방향으로흐르는해류가지배적 적도를중심으로남반구와북반구가서로대칭적인형태 시오해류-북태평양해류-캘리포니아해류-알래스카해류-오야시오해류남태평양순환 : 남적도해류-동오스트레일리아해류-서풍피류-페루해류-남극순환류 태평양과대서양에서서로비슷한순환북대서양순환 : 북적도해류-멕시형성코만류-북대서양해류-카나리아 북반구의아열대순환 : 시계방향 남반구의아열대순환 : 반시계방향 남반구는남극대륙이위치하기때문에아한대순환이형성되지않음 해류-북극해남대서양순환 : 남적도해류-멕시코만류 ( 대부분 )-브라질해류-남극순환류-벵겔라해류 2) 경계류 : 아열대순환에서형성되며지구자전의영향 ( 전향력 ) 을크게받음 해류 방향 수온 염분 유속 폭 유량 수심 용존산소영양염류 서안경계류저위도 고위도 난류 고염분 빠르다 좁다 많다 깊다 적다 적다 동안경계류고위도 저위도 한류 저염분 느리다 넓다 적다 얕다 많다 많다 서안경계류쿠로시오해류, 동오스트레일리아해류, 멕시코만류, 브라질해류 동안경계류캘리포니아해류, 페루해류, 카나리아해류, 벵겔라해류 3) 우리나라주변의해류 구분 본류 지류 난류 쿠로시오해류 동한난류쓰시마난류황해난류 한류 리만해류 북한한류 조경수역동해에형성, 계절에따라변화 조경수역조경수역은한류와난류가만나는지점에서형성되며, 우리나라에서는동해에해당한다. 겨울에는북한한류의세력이강하기때문에포항근처까지남하하고여름에는동한난류의세력이강하기때문에속초근처북한지역까지북상한다.