기상 기후 강의 노트

17. 북반구를 기준으로, 태양-지구간의 거리가 겨울에 더 가까움에도 불구하고, 왜 여름은 겨울보다 더 따뜻한가?
   여름철에는 일사량이 더 많다(낮이 길고 태양 각도가 더 크다).

18. 계절적 기온변화를 유발하는 주요 인자는 무엇인가? 
    우리의 계절은 지구 표면에서 받는 태양 에너지의 양에 의해 조절된다. 이 양은 주로 햇빛이 표면에 닿는 각도와 태양이 위도에 얼마나 오래 비추느냐에 따라 결정된다.

19. 서울이 겨울 1월이라면, 뉴질랜드 크라이스트 처치는 무슨 계절 몇월인가? 

    여름.

20. 북반구가 여름일때,  북위도 지방의 일조시간은 중위도 지방보다 길다. 왜 북위도 지역이 더 따뜻하지 않은지 설명하시오. 

     태양의 고도는 더 작고 알베도는 더 크다.

21. 북반구에서 7월 동안, 북극 근처 위도에서 일조시간은 중위도 지역 보다 길다. 북극 근처 위도가 중위도 보다 따뜻하지 않은지 설명하시오.

    북위도 먼 곳의 여름 동안, 태양은 결코 지평선 위로 그리 높지 않기 때문에, 그것의 복사 에너지는 지구 표면에 도달하기 전에 대기의 두꺼운 부분을 통과해야 한다.  표면에 도달하는 태양 에너지의 일부는 얼어붙은 흙을 녹이거나 눈이나 얼음에 반사된다.  그리고, 흡수된 것은 넓은 지역에 퍼져있다.

22. 산의 북쪽 사면의 식물이 남쪽사면의 식물과 확연히 다른 이유는 무엇인가? 
   남쪽을 향한 언덕은 북쪽 면보다 더 많은 햇빛을 받고 따뜻해진다.

6. 지구 복사 에너지 양은 태양 복사 에너지양과 얼마나 다른가?

  지구는 태양보다 더 차갑기 때문에 태양보다 훨씬 적은 방사선을 방출합니다.

8. 태양 복사 파장과 지구 복사 파장은 어떻게 다른가? 
   지구가 더 차갑기 때문에, 지구의 복사 파장은 태양의 복사 파장보다 길다.

9. 물체의 복사 평형은 언제 도달하는가? 
   복사 평형 온도는 물체 표면으로 들어오는 방사선의 양이 신체 표면에서 나오는 양과 같을 때 도달한다.

10.이산화 탄소와 수증기는 왜 선택적 흡수 온실기체라고 불리는가?
  왜냐하면 그들은 다른 파장이 아닌 특정 파장에서 방사선을 흡수하기 때문입니다.

11. 지구 대기에서 가장 중요한 4가지 온실기체는 나열하시오. 
    수증기, 이산화탄소, 아산화질소, 메탄, 클로로플루오로카본

12. 지구 대기의 온실효과는 어떻게 작동하는지 설명하시오. 
   대기는 가시적인 방사선이 통과할 수 있게 해주지만, 적외선이 지구 표면을 벗어나는 것을 어느 정도 억제한다. 

13. 어떤 온실기체가 지구 온실효과를 강화하는 역할을 하는가? 
     CO2, 메탄(CH4), 아산화질소(N2O) 및 클로로플루오로카본(CFCs)

14. 지구와 대기의 평균 알베도가 30%인 이유는 무엇인가? 
   1년 동안 평균적으로, 지구와 그 대기(구름 포함)는 태양으로부터 들어오는 복사열의 약 30%를 우주로 되돌려 보낼 것이고, 이것은 지구와 그것의 대기에 합쳐서 30%의 알베도를 줄 것이다.

15. 지표 근처의 대기가 가열되면 어떤 과정을 거쳐서 상승하는가? 
    태양 에너지는 지표면의 공기를 따뜻하게 할 수 있고, 그것이 따뜻해짐에 따라, 그것은 실제로 그 바로 위의 공기보다 밀도가 낮아진다. 따뜻한 공기는 상승하고 차가운 공기는 가라앉으며, 열을 위로 전달하고 더 깊은 공기층을 통해 그것을 분배하는 열 또는 자유 대류 전지를 설치한다. 상승하는 공기는 팽창하고 냉각되며, 충분히 습하면 수증기는 응축되어 구름방울이 되어 공기를 따뜻하게 하는 잠열을 방출한다. 한편, 지구는 끊임없이 적외선 에너지를 방출한다. 이 에너지의 일부는 적외선을 위쪽으로 방출하고, 아래쪽으로 다시 표면으로 방출하는 온실가스에 의해 흡수된다. 수증기의 농도는 지구 상공에서 급격히 감소하기 때문에, 대부분의 흡수는 표면 근처의 층에서 일어난다. 따라서, 낮은 대기는 주로 지면에서 위로 가열된다. 

16. 지구와 대기에 입사/방출되는 에너지는 어떻게 균형을 이루는지 서술하시오.
   태양에너지의 분출은 끊임없이 지구에 방사선을 내뿜는 반면, 지구는 끊임없이 적외선 복사를 방출한다.  태양 복사의 흡수 속도는 적외선 지구 복사의 방출 속도와 같다.

출처: 식품의약품 안전평가원, “자외선 차단제 바로알고 올바르게 사용하세요＂리플렛

1. 온도와 열을 구분하여 설명하시오.

온도는 어떤 것이 얼마나 뜨겁고 차가운지를 우리에게 알려주는 양이다. 반면에 열은 그들 사이의 온도 차이로 인해 한 물체에서 다른 물체로 전달되는 과정에서 발생하는 에너지이다.

2. 공기 분기의 평균 속도는 기온과 어떻게 관련 있는가? 
공기나 다른 물질의 온도는 원자와 분자의 평균 속도를 측정하는 것으로, 더 높은 온도는 더 빠른 평균 속도에 해당한다.

3. 지구 대기 중에서 열은 (a) 전도, (b) 대류, (c) 복사에 의해서 어떻게 전달되는가?
  (a) 전도: 물질 내에서 분자에서 분자로 열이 전달되는 것.

  (b) 대류: 액체 및 기체에서의 질량 이동에 의한 열 전달.

  (c) 복사: 한 물체에서 다른 물체로의 열 전달은 그들 사이의 공간이 반드시 가열될 필요가 없다.

4. 잠열이란 무엇인가?  어떻게 잠열이 중요한 대기 에너지 원천인가? 
   물과 같은 물질을 한 상태에서 다른 상태로 바꾸는 데 필요한 열에너지를 잠열이라고 한다.  수증기가 구름으로 응축될 때, 잠열은 대기 중으로 방출된다.  이것은 뇌우나 허리케인과 같은 폭풍우에서 엄청난 양의 열을 제공한다.

5. 켈빈 온도 와 섭씨 온도의 차이는?
   켈빈 눈금의 각도는 섭씨 1도와 정확히 같은 크기이며, 0 K의 온도는 -273°C와 같다. 섭씨 273도를 더하면 °C에서 K로 변환할 수 있다.

7.물체의 온도는 그 물체가 방출하는 복사량에 어떻게 영향을 미치는가? 
  물체의 온도는 물체가 방출하는 방사선의 파장에 직접적인 영향을 미치며, 물체의 온도가 높을수록 방출되는 방사선의 파장은 짧아진다. 마찬가지로, 물체의 온도가 증가함에 따라, 방사선의 피크 방출은 더 짧은 파장으로 이동한다. 이러한 온도와 파장의 관계는 독일의 물리학자 빌헬름 빈 (1864–1928)의 이름을 따서 빈의 법칙* (또는 빈의 변위 법칙)이라고 불린다. 또한 온도가 높은 물체는 온도가 낮은 물체보다 높은 속도 또는 강도로 방사선을 방출한다. 따라서, 물체의 온도가 증가함에 따라 매초 더 많은 총 방사선이 방출된다. 이 온도와 방출된 방사선 사이의 관계는 요제프 스테판 (1835–1893)과 루트비히 볼츠만 (1844–1906)의 이름을 따서 스테판-볼츠만 법칙*으로 알려져 있다.

리뷰 Q&A

1. 태양으로부터의 복사 에너지.

2. 지구의 첫 대기(약 46억 년 전)는 수소와 헬륨, 그리고 메탄과 암모니아와 같은 수소 화합물일 가능성이 높다. 두 번째, 더 밀도가 높은 대기는 뜨거운 내부 안에 있는 녹은 암석의 가스가 화산과 증기 분출구를 통해 빠져나가면서 점차 지구를 감싸고 있었다. 우리는 화산이 오늘날과 같은 가스를 내뿜었다고 가정한다: 대부분 수증기 (약 80 퍼센트), 이산화탄소 (약 10 퍼센트), 그리고 몇 퍼센트까지 질소를 내뿜는다. 수백만 년이 흐르면서 뜨거운 내부(배기 가스)에서 끊임없이 분출되는 가스는 구름으로 형성된 수증기를 풍부하게 공급했다. 비는 수천 년 동안 지구에 내렸다. 많은 양의 이산화탄소가 바다에 용해되었다. 대기는 점차 질소(N2)가 풍부해졌다. 오늘날 대기에서 두 번째로 풍부한 가스인 산소(O2)는 태양에서 나오는 에너지 넘치는 광선이 수증기(H2O)를 수소와 산소로 분해하는 과정에서 극도로 느린 농도의 증가를 시작했을 것이다. 수소는 더 가벼웠을 것이고, 산소가 대기에 남아 있는 동안 우주로 올라갔을 것이다. 식물이 진화한 후, 대기 중 산소 함량은 더 빠르게 증가하여, 아마도 약 수억 년 전에 현재의 구성에 도달했을 것이다. 오늘날의 대기는 대부분 78%를 차지하는 질소 분자와 건조 공기의 21%를 차지하는 산소 분자로 이루어져 있으며, 아르곤, 네온, 헬륨, 수소, 크세논은 나머지 1%를 차지한다. 만약 후자의 가스가 제거된다면, 질소와 산소의 비율은 약 80 km (또는 50 mi)의 고도까지 상당히 일정하게 유지된다.

3. 질소, 산소, 아르곤, 수증기

4. 수증기.

5. 오존과 산소는 태양의 해로운 자외선을 걸러내고, 온실가스는 지구를 따뜻하게 유지하며, 대기는 마실 물과 숨을 쉴 산소를 제공한다.

6. 물은 강수량을 형성하고, 잠열을 방출하며, 온실 가스이다. 수증기는 지구의 열-에너지 균형에 매우 중요하다.

7. 이산화탄소는 식생 붕괴, 화산 폭발, 동물 생명의 호기, 그리고 화석 연료의 연소와 삼림 벌채를 통해 대기로 들어간다. 이산화탄소는 광합성, 화학적 풍화, 식물성 플랑크톤의 도움으로 지구 해양으로의 퇴적작용을 통해 제거된다. 화석 연료의 연소와 삼림 벌채로 인해 대기 중 이산화탄소의 양은 지난 100년 이상 동안 증가했다.

8. 흙, 먼지, 바닷물파도의 소금, 산불 연기, 화산재 입자와 가스, 오염물질.

9. 수증기와 이산화탄소.

학생 프로젝트

1. 학생들에게 일일 일기도와 일기 예보를 포함하여 1주일간 블로그나 일기를 쓰게 합니다. 학생들이 실제 날씨와 예측 날씨의 일치에 대해 각 요일에 대한 해설을 하도록 합니다.

2. 학생들에게 매일 날씨 관측, 특히 날씨의 중요한 변화를 기록하게 합니다. 학생들은 이 데이터를 표시하고 관측치를 사용하여 그래프에 주석을 달고, 수업에서 배운 개념을 테스트해 볼 수 있습니다. 학생들은 폭풍우가 몰아치는 날씨가 평균보다 낮은 표면 압력과 실제로 관련이 있는지 여부를 확인하려고 할 수 있습니다.

포트란 수업 :: 선택문

목차

자유형식의 입력문 
CASE 선택문 
기명 CASE 문
논리 IF 문
블록 IF 문 
기명 IF 문
포트란 예제 연습 실습 과제 

연습문제

내장 함수 abs를 쓰지 않고 실수 numb를 입력받아 그 절대값을 출력하는 프로그램을 작성하시오.

다음 IF 문이 타당한지 결정하라.

아래 코드들의 출력을 비교 하시오.

IF문을 이용하여 오염지수 구하는 프로그램을 작성하시오. (교재 86 쪽  참고)

CASE 문을 이용하여 오염지수 구하는 프로그램을 작성하시오. (교재 94 쪽  참고)

목차

자유형식의 입력문 
CASE 선택문 
기명 CASE 문
논리 IF 문
블록 IF 문 
기명 IF 문
포트란 예제 연습 실습 과제 

연습 실습 과제 

https://aeir.tistory.com/entry/%ED%8F%AC%ED%8A%B8%EB%9E%80-%EC%88%98%EC%97%85-%EC%84%A0%ED%83%9D%EB%AC%B8-%EC%97%B0%EC%8A%B5?category=963061