천둥ㆍ번개 동반 매년 100만번 발생
질소화합물 생성 생태계 순환 도와
갑자기 내린 폭우와 함께 내리친 벼락에 여러 명의 등산객이 죽고 다치는 기막힌 일이 벌어졌다. 소총을 들고 근무를 서던 병사도 목숨을 잃었다.
물론 벼락은 지구상의 어디에서나 흔히 발생하는 일상적인 자연현상이다. 한반도의 경우에도 매년 100만번에 가까운 벼락이 떨어진다. 지구 전체로는 매초 100번 이상의 벼락이 떨어진다. 다만 우리가 그동안 벼락이 얼마나 무서운 것인지 잊어버렸을 뿐이다.
벼락은 최고 10㎞ 높이까지 수직으로 만들어지는 적란운(積亂雲)에서 천둥, 번개와 함께 나타나는 자연현상이다. 태양 광선에 의해 뜨겁게 달궈진 지표면에서 열이 방출되면 그 위에 있는 대기층도 뜨거워진다. 많은 양의 수분을 포함한 뜨거운 공기가 경사면을 따라 빠르게 상승하거나, 상층부의 차가운 공기층과 만나게 되면 적란운이 만들어진다.
맑은 가을 하늘에 조용히 떠다니는 뭉개 구름과 달리 시커멓게 보이는 적란운은 몹시 불안정한 구름이다. 대부분의 경우에는 시속 160㎞에 이를 정도로 빠른 상승 기류와 하강 기류가 충돌하면서 만들어진다. 적란운의 기류는 소용돌이가 워낙 심하기 때문에 대부분의 민간 항공기들은 안전한 운항을 위해 적란운을 피해 운항을 하는 것이 일반적이다. 다행히 기둥 모양의 적란운은 쉽게 돌아갈 수가 있다.
그런 소용돌이 속에서는 작은 물방울과 같은 입자들도 정신없이 휩쓸려 다닐 수밖에 없다. 그렇게 휩쓸려 다니는 입자들에서 나타나는 현상이 바로 전하의 분리다. 작은 물방울들이 서로 스쳐지나가면서 음전하를 가진 전자를 서로 뺏고 빼앗기게 된다는 뜻이다. 전자를 빼앗긴 입자는 양전하(+)를 갖게 되고, 전자를 빼앗은 입자는 음전하(-)를 갖게 된다. 정확한 이유는 아직도 밝혀지지 않았지만 대부분의 경우에 작고 가벼운 물방울은 양전하를 갖게 돼 위로 올라가고, 크고 무거운 물방울은 음전하를 갖게 돼 아래쪽에 남게 된다.
구름 속에서 분리된 전하는 전기적으로 매우 불안정해서 기회만 생기면 다시 서로 합쳐지는 방전(放電) 현상이 나타난다. 그런 과정에서 전하를 가진 입자들이 시속 40만㎞가 넘는 빠른 속도로 움직이면서 공기 분자들과 충돌해 밝은 빛을 쏟아낸다. 그것이 바로 번개다.
고압의 전깃줄을 가까이 대면 스파크가 생기는 것과 같은 현상이다. 번개가 지나가는 곳의 공기가 급격히 뜨거워져 팽창하면서 엄청난 굉음을 내는 것이 바로 천둥이다. 구름 층 속에서 생기는 번개는 구름 속을 비행하는 여객기에 심각한 문제를 일으키기도 한다.
벼락은 적란운의 아래쪽에 있는 음전하를 가진 입자가 지표면을 향해 빠른 속도로 방전되면서 만들어진다. 이 경우에도 역시 밝은 빛을 내는 번개와 엄청난 천둥이 함께 나타난다. 벼락이 인화성 물질이 있는 곳에 떨어져 화재가 발생하기도 하고, 사람이나 동물에게 치명적인 피해를 입히기도 한다. 자연적으로 발생하는 산불 중에는 벼락에 의한 경우가 많다.
그렇다고 벼락이 우리에게 피해만 주는 것은 아니다. 지표면에서는 식물 성장에 꼭 필요한 질소화합물은 빗물에 씻겨서 강, 호수, 바다로 흘러가 버리거나, 땅속 깊이 스며들어버린다. 그런 질소를 보충해주지 못하면 지표면의 생물총량은 줄어들 수밖에 없다. 공기 중의 질소를 변환시켜 주는 콩과식물의 뿌리에 기생하는 박테리아가 약간의 도움이 된다.
그런데 벼락이나 번개가 공기 중의 질소 분자를 깨뜨려서 엄청난 양의 질소화합물을 공급해주고 있다. 벼락이 식물의 성장에 꼭 필요한 천연 비료를 만들어내는 고마운 역할을 하는 셈이다. 그래서 오염이 없는 곳에서도 빗물은 산성이 되고, 그런 산성비 덕분에 지구는 여전히 푸른 모습을 유지할 수 있었다. 산성비라고 모두 나쁜 것은 아니라는 뜻이다.
질소화합물 생성 생태계 순환 도와
갑자기 내린 폭우와 함께 내리친 벼락에 여러 명의 등산객이 죽고 다치는 기막힌 일이 벌어졌다. 소총을 들고 근무를 서던 병사도 목숨을 잃었다.
물론 벼락은 지구상의 어디에서나 흔히 발생하는 일상적인 자연현상이다. 한반도의 경우에도 매년 100만번에 가까운 벼락이 떨어진다. 지구 전체로는 매초 100번 이상의 벼락이 떨어진다. 다만 우리가 그동안 벼락이 얼마나 무서운 것인지 잊어버렸을 뿐이다.
벼락은 최고 10㎞ 높이까지 수직으로 만들어지는 적란운(積亂雲)에서 천둥, 번개와 함께 나타나는 자연현상이다. 태양 광선에 의해 뜨겁게 달궈진 지표면에서 열이 방출되면 그 위에 있는 대기층도 뜨거워진다. 많은 양의 수분을 포함한 뜨거운 공기가 경사면을 따라 빠르게 상승하거나, 상층부의 차가운 공기층과 만나게 되면 적란운이 만들어진다.
맑은 가을 하늘에 조용히 떠다니는 뭉개 구름과 달리 시커멓게 보이는 적란운은 몹시 불안정한 구름이다. 대부분의 경우에는 시속 160㎞에 이를 정도로 빠른 상승 기류와 하강 기류가 충돌하면서 만들어진다. 적란운의 기류는 소용돌이가 워낙 심하기 때문에 대부분의 민간 항공기들은 안전한 운항을 위해 적란운을 피해 운항을 하는 것이 일반적이다. 다행히 기둥 모양의 적란운은 쉽게 돌아갈 수가 있다.
그런 소용돌이 속에서는 작은 물방울과 같은 입자들도 정신없이 휩쓸려 다닐 수밖에 없다. 그렇게 휩쓸려 다니는 입자들에서 나타나는 현상이 바로 전하의 분리다. 작은 물방울들이 서로 스쳐지나가면서 음전하를 가진 전자를 서로 뺏고 빼앗기게 된다는 뜻이다. 전자를 빼앗긴 입자는 양전하(+)를 갖게 되고, 전자를 빼앗은 입자는 음전하(-)를 갖게 된다. 정확한 이유는 아직도 밝혀지지 않았지만 대부분의 경우에 작고 가벼운 물방울은 양전하를 갖게 돼 위로 올라가고, 크고 무거운 물방울은 음전하를 갖게 돼 아래쪽에 남게 된다.
구름 속에서 분리된 전하는 전기적으로 매우 불안정해서 기회만 생기면 다시 서로 합쳐지는 방전(放電) 현상이 나타난다. 그런 과정에서 전하를 가진 입자들이 시속 40만㎞가 넘는 빠른 속도로 움직이면서 공기 분자들과 충돌해 밝은 빛을 쏟아낸다. 그것이 바로 번개다.
고압의 전깃줄을 가까이 대면 스파크가 생기는 것과 같은 현상이다. 번개가 지나가는 곳의 공기가 급격히 뜨거워져 팽창하면서 엄청난 굉음을 내는 것이 바로 천둥이다. 구름 층 속에서 생기는 번개는 구름 속을 비행하는 여객기에 심각한 문제를 일으키기도 한다.
벼락은 적란운의 아래쪽에 있는 음전하를 가진 입자가 지표면을 향해 빠른 속도로 방전되면서 만들어진다. 이 경우에도 역시 밝은 빛을 내는 번개와 엄청난 천둥이 함께 나타난다. 벼락이 인화성 물질이 있는 곳에 떨어져 화재가 발생하기도 하고, 사람이나 동물에게 치명적인 피해를 입히기도 한다. 자연적으로 발생하는 산불 중에는 벼락에 의한 경우가 많다.
그렇다고 벼락이 우리에게 피해만 주는 것은 아니다. 지표면에서는 식물 성장에 꼭 필요한 질소화합물은 빗물에 씻겨서 강, 호수, 바다로 흘러가 버리거나, 땅속 깊이 스며들어버린다. 그런 질소를 보충해주지 못하면 지표면의 생물총량은 줄어들 수밖에 없다. 공기 중의 질소를 변환시켜 주는 콩과식물의 뿌리에 기생하는 박테리아가 약간의 도움이 된다.
그런데 벼락이나 번개가 공기 중의 질소 분자를 깨뜨려서 엄청난 양의 질소화합물을 공급해주고 있다. 벼락이 식물의 성장에 꼭 필요한 천연 비료를 만들어내는 고마운 역할을 하는 셈이다. 그래서 오염이 없는 곳에서도 빗물은 산성이 되고, 그런 산성비 덕분에 지구는 여전히 푸른 모습을 유지할 수 있었다. 산성비라고 모두 나쁜 것은 아니라는 뜻이다.
