<2020.5.5 추가>
온라인 학습에서 사용할 수 있게 인터넷이나 스마트폰에서 바로 실행되도록 html5 로 제작해 놓았다. 아래 링크를 안내해 주면 된다. 물론 아래 프로그램만큼 정교하지는 않다. 그래도 비슷하게 내용을 확인할 수 있다.
설치 없이 웹상에서 바로 실행되는 가상실험 프로그램은 아래 링크 참고
http://sciencej1.cafe24.com/html5/Atmosphere/Atmosphere.html
<이전설명>
대기권의 높이에 따른 기온분포를 보여주는 프로그램입니다.
위 첨부화일을 다운 받으면 대기권의 높이에 따른 기온분포를 조작해 볼 수 있습니다.
대기권의 기온분포를 그냥 외우는게 아니라, 생각하고 탐구해서 이해하게 하고 싶어서 사용하는 설명 방법입니다.
유치원생도 난로를 가지고 설명하면 이해 시킬 수 있습니다.
1. 태양 표면이 난로라고 생각하면 태양 난로에서 멀어질수록 추워지겠지요. (온도분포가 아주 간단합니다. 멀어질수록 온도가 내려가는 곡선 하나면 되거든요)
2. 그런데 지구에 가까워지면 지구 난로(지표면이 가열되서 온도가 올라가요)가 있어요. 따라서 태양에서 멀어질수록 추워지던 온도는 지구난로에 가까이 갈수록 온도가 올라가겠지요.
이렇게만 끝난다면 얼마나 좋을까요. (가상실험 프로그램에서 오존층 난로를 없애면 2번 설명과 같은 온도분포를 볼 수 있음)
3. 그런데 태양과 지구난로 사이에 오존층 난로가 또 존재하네요(오존층은 자외선을 흡수합니다. 그래서 온도가 올라간다고 보면 됩니다.) 그래서 온도분포를 보면 태양난로에서 멀어질수록 추워지다가 오존층 난로에 가까워지면 더워지고, 오존층 난로를 통과하고 나면 다시 추워지다가 지구난로에 가까워지면 더워지게 됩니다. 그래서 복잡한 형태의 온도가 나타나게 된답니다.
4. 교과서에 나온대로 세워 놓고 생각해 볼까요? 그럼 아래와 같은 기온분포가 만들어 진 답니다.
프로그램을 다운 받아 오존층 난로를 위아래로 이동시켜 보면서 온도 분포가 어떻게 달라지는지 확인해 보세요
<추가 생각>
만약 오존층이 지금보다 더 높은 곳에 존재했다면 높이에 따른 기온분포가 변했겠지요. 또 지구에 오존층이 2개가 존재했다면 기온분포는 훨씬 더 복잡해 졌겠지요. 다른 행성의 기권을 살펴보면 그 행성의 높이에 따른 기온분포가 어떻게 될지 예측도 가능합니다.
* 참고로 오존층은 25Km 부근에 존재하지만 그 부근에서 온도가 가장높지 않다고 합니다. 이유는 오존의 밀도는 높이 약 25Km에서 최대이지만, 태양 에너지는 대기를 통과해 내려오면서 고도에 따라 감소하기 때문에 오존량과 태양에너지가 적절히 많은 성층권 계면에서 가열률이 가장 커서 온도가 가장 높다고 하네요 *
* 난로를 1개씩 증가시켜 가면서 설명하면 이해시키기가 쉽습니다.
<응용해서 유치원 수준으로 더쉽게 설명>
1. 추운 겨울에 칠판앞에 난로를 가져다 놓았다고 가정해 보자. 그럼 누가 제일 따뜻하고 누가 제일 추울까? 너희들은 어디에 앉고 싶니?
2. 뒤에 있는 학생들이 너무 춥다고 해서 맨 뒤에도 난로를 하나 가져다 놓았다. 자 이제는 어디가 제일 추울까? 교실 앞에서 뒤로 가면서 온도는 어떻게 변할까?
3. 교실 중간에 있는 아이들이 제일 춥다고 난리를 쳐서 교실 중간에 난로를 하나 더 놓아 주었다. 그럼 우리 교실의 온도 분포는 어떻게 될까? 온도가 변하는 곳을 기준으로 층을 나누어 보면?
대기권도 결국은 높이에 따른 온도변화로 층이 구분 된단다.
<추가질문>
1. 오존층이 존재하지 않는 행성에서 대기권의 기온 분포는 어떻게 될까?
2. 지구에 오존층이 1군데가 아니라 2군데에 존재했다면 대기권의 기온분포은 어떻게 변했을까?
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대기권 기온분포 종이로 입체모형 만드는 방법은 아래 링크 참고
