기초대기과학실험 | 복사 평형

 

 

 

TIP

 

 

물체 (또는 흑체)가 에너지를 흡수하는 과정에서 일어나는 온도의 변화를 파악하며, 거리와 온도와의 관계 및 복사 평형의 개념을 파악한다.

 

 

 

복사 평형

대기 자체를 열을 흡수하고 방출하는 물체로 가정하고 대기 중에서 복사만으로 열이 수송되는 경우를 고려한다. 이 경우 대기는 곳곳에서 복사열 (또는 복사에너지)을 흡수하여 가열되며 또한 복사열을 방출하여 냉각되면서 결국은 균형잡힌 일정한 평형 상태에 달하게 될 것이다. 이와 같은 상태를 복사평형이라고 한다.

 

실제로 대기는 평형을 유지하지 못하고 복사만으로는 열의 과부족 현상이 발생하며 이는 대기 운동을 유지하는 원동력이 되고 있다. 그러나 지구 전체를 볼 때 지구의 유효 단면적이 받는 태양 복사 에너지와 같은 양의 에너지가 지구 복사에 의하여 공 간에 방출된다. 이 때문에 장기적인 관점에서 지구 전체의 온도는 일방적으로 상승하거나 하강하지 않으며 대신 일 정 상태를 유지한다. 이것은 지구가 복사평형 상태를 유지하고 있음을 의미하는 것이다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 흰컵과 검은 컵을 백열전구로부터 각각 15㎝ 떨어뜨려놓고, 3분마다 온도 변화를 기록한다. 이때 두 컵 모두 온 도가 평형상태에 이를 때 까지 기록한다.

 

2) 흰컵과 검은 컵을 백열전구로부터 각각 30㎝ 떨어뜨려놓고, 3분마다 온도 변화를 기록한다. 이때 두 컵 모두 온 도가 평형상태에 이를 때 까지 기록한다.(앞선 실험으로 인해 컵의 온도가 올라갔으므로 충분히 식혀준 뒤에 실험을 재개한다)

 

 

 

[기초대기과학실험]복사 평형 레포트