기상학(meteorology)과 오존층(Ozone Layer)에 대하여

오늘의 이야기는 기상학과 오존층에 대하여 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

기상과학은 자연과학의 부분으로 대기로 부터 일어나는 현상을 말하는것이다.
대기를 연구하는것을 기상학(meteorology)과 기후학(climatology)으로 알려졌으나
기후와기상 그리고 대기에서 일어나는 모든 현상들을 다루게 되어 이를 통합하여
대기과학이라고 불리게 되었다. 기상학과 기후학의 차이점은 시간에 의해 구분되고 기상학은 비
교적 발생하는 짧은 시간동안에 일어나는 현상으로 연구하는 분야로는 크게 날씨 연구한다고 볼 
수 있으며 기후학은 일정한 주기를 갖는 여러가지 변화를 연구하는 것에대한 계절의변화 지구온
난화 등과 관련되어진 연구를 말한다. 이를 세분하게 분류하게 되면 대기역학, 대기복사, 구름 및 강수 대기분석, 유체역학을  기본으로 나눠지고 대기화학 고층대기물리학, 기후역학, 수치예보, 대기환경, 대기관측, 미기상학 등의 분야를 세부적으로 연구하는 과정을 말한다.
기상예보는 기상 분석/해석, 기상관측, 위성관측, 항공관측, 원격탐사, 수치예보, 항공기상 등으로
나눠져 있다.

*대기물리연구*
대기물리 연구를 보면 나비효과( butterfly effect 는 카오스의 혼돈 이론에서 얻어지는 초기값의 미세한 차이에 의해 결과가 완전히 달라지는 현상을 뜻한다.)의 학문을 바탕으로 기상학의 로렌츠방정식에 의해서 나오게 되었다.
대기열역학이란 우리 눈에 보이지 않지만 대기중에 수분의 함량에 의해 결정되는 열역학 방정식이 달라지고 수분이 얼마만큼의 함량에 따라 건조공기 - 습윤공기 - 수증기 세단계로 구분을 하는열역학이고  구름 입자의 역학이란 구름의 생김새 즉 구름입자의 형성 구름과 안개의 형태와 유형을 다루는 역학을 의미한다.강수의 역학은 대기중의으로 부터수분이 구름이 되는 과정과  구름이 다시 비로되어 땅으로 떨어지는 강수의 양을 측정하는 물리학적 연구를 의미하고 있다.대기역학은 말그대로 대기중 공기의 흐름을 다루며 공기의 층 형성과정과 온도변화에 따라 대기의 흐름의형성 등을 다루는것이 대기역학이라고 한다.
다음으로 대기화학에 대한 이야기입니다.
우리가 여러가지 정보를 접하 셨을때 지구의 오존층이 손상되어 간다는 기사를 보신적이 있으실
겁니다. 이러한 오존층을 다루고 조사하는 세부분야를 대기화학이라고 합니다.
대기화학에서 가장많이 연구하는 원소들이 산소,수소가 아닌 질소와 탄소를 많이 연구한다.
이는 대기변화,대기정화,대기오염으로 분류할수있다.

*오존층(Ozone Layer) 대기권
대류권-->오존층-->성층권-->중간권-->전리층-->열권-->외기권으로 나눠지는데
바로 대기위에 있는것이 오존층이라고 한다.
지상으로부터 즉 우리가 알고 있는 땅으로부터 20~30km에 걸친 하늘 상공의 성층권에 비교적 고농도의 오존으로 존재하는 층을 말하며 오존층의 온도분포는 오존층의 복사성질에 의해 결정되어지고 지상 25 km 부근의 오존층 농도가 가장 높게 나타난다.오존층의 농도는 극지에서는 농도가 높고 적도부근에서는 농도가 낮게 나타나고 있다. 연구가들에 의하면 오존층의 무게는 30억톤이라는 추정치 계산이 되었고 1기압상태로 지표면에서의 두께는 3mm로 매우 가볍다는 연구결과가
나오게 되었다. 오존층의 역할은 공기중의 포함되어 있는 산소에 파장이 200-300nm인 자외선이 작용하여 생성된다. 대기 중 산소분자(O2)가 태양으로부터 방출되는 강력한 자외선을 받아 두 개의 산소원자(O)로 분해 성층권 오존은 이때 발생된 산소원자가 다시 산소분자와 결합하여 생성된다고 한다. 오존층은 산소가 변환되는과정속에서 자외선을 흡수하여 지표면에 발생하는 자외선의 양을 줄이기 때문에 오존층은 생명체가 살아가는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 인구가 많아지고 생명체가 살아가면서 스프레이 깡통 등에 함유되어 있는 프레온 가스 등의 물질로 인해 오존층이 파괴되기 시작했다. 오존층이 파괴될수록 지표면에 도달하는 자외선의 양이 증가하여 생명체에 끼치는 영향으로 피부암, 백내장 등의 발병률이 많아지고 인체의 면역력이 약화되어 헤르페스와 말라리아 등 수많은 전염병까지 발생하게 된다. 이뿐만 아니라 자외선은 식물의 성장에도 엄청난 악영향을 끼칠뿐만 아니라 식물성 플랑크톤이 줄어들어 바다 생태계가 균형을 잃고 결과적으로는 환경오염과 생태계가 나빠지는 현상이 발생하게 된다.