잡학사전 5: 더우면 왜 땀이 날까?

 

더운 날씨나 운동을 할 때 우리 몸에서 땀이 나는 것은 체온 조절을 위한 자연스러운 반응입니다. 땀이 우리 몸에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 땀의 구성 성분에 대해 알아보겠습니다.

1. 더우면 왜 땀이 날까?

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땀의 기능

땀은 몸의 열을 조절하는 중요한 수단입니다. 몸에서 열이 발생하면, 피부의 땀샘을 통해 염분과 요소 등을 포함한 땀이 배출됩니다. 땀이 증발하면서 몸 표면의 열을 빼앗아 가기 때문에 체온이 내려가게 됩니다.

땀의 구성

• 물: 땀의 99% 이상을 차지합니다.
• 염화나트륨(식염): 땀의 짭짤한 맛의 주원인입니다.
• 요소와 젖산: 땀에 소량 포함되어 있습니다.

땀샘과 땀의 배출

피부에는 땀샘들이 있으며, 이들을 통해 땀이 배출됩니다. 땀샘에서 나온 땀이 증발할 때, 체온을 1도 내릴 수 있는 양은 대략 100밀리리터입니다. 어른은 평균적으로 하루에 약 세 잔 분량의 땀을 흘립니다.

땀과 포유류

땀을 많이 흘리는 동물은 주로 사람과 말 등 일부 포유류입니다. 개와 고양이 같은 다른 동물들은 땀을 거의 흘리지 않습니다. 사람은 땀을 통한 체온 조절 능력 덕분에 마라톤과 같은 장거리 운동을 수행할 수 있습니다.

결론: 땀의 중요성

땀은 더운 환경이나 신체 활동 중에 체온을 조절하는 우리 몸의 자연스러운 반응입니다. 이 과정은 건강한 생리적 상태를 유지하는 데 필수적이며, 땀의 구성과 기능을 이해하는 것은 우리 몸의 복잡한 메커니즘을 이해하는 데 도움을 줍니다. 땀은 단순히 불편한 존재가 아니라, 생명을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 생체 과정의 일부입니다.

 

 

 

2. 고기압과 저기압은 뭘까?

고기압과 저기압은 날씨 예측에서 중요한 역할을 합니다. 이 두 기압의 차이점과 각각의 특성, 그리고 우리의 일상생활에 미치는 영향에 대해 알아보겠습니다.

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기압의 기본 개념

기압은 공기의 무게에 따른 압력을 말합니다. 지구상의 다양한 지점에서는 압력의 차이가 존재하며, 이는 고기압과 저기압으로 나뉩니다.

고기압의 특징

• 하강 기류가 존재: 고기압은 공기가 하강하여 지면을 향해 압력을 가하는 지역입니다. 공기가 차가워지면 무거워져 기압이 높아지며, 이로 인해 하강 기류가 발생합니다.
• 주변으로 바람이 불어감: 고기압 지역에서는 주변의 낮은 기압 지역으로 바람이 불어갑니다.

저기압의 특징

• 상승 기류가 존재: 저기압은 공기가 상승하여 고기압 지역으로부터 공기가 빨려 들어가는 지역입니다. 상승 기류로 인해 구름이 형성되고, 비나 눈 같은 강수 현상이 일어날 가능성이 높아집니다.
• 바람이 중심부로 빨려 들어감: 저기압 지역에서는 중심부로 바람이 빨려 들어가고, 이 공기는 상승하여 구름을 형성합니다.

바람의 방향성

지구 자전의 영향으로, 북반구에서는 고기압에서 불어오는 바람이 시계 방향으로, 저기압에서 빨아들이는 바람이 시계 반대 방향으로 분다. 이는 코리올리 효과 때문이며, 바람의 방향이 엇갈리는 현상을 설명합니다.

결론: 기압의 중요성

고기압과 저기압은 날씨 현상에 큰 영향을 미칩니다. 고기압은 일반적으로 맑고 안정된 날씨를 가져오는 반면, 저기압은 구름이 많고 강수 확률이 높은 변화무쌍한 날씨를 유발합니다. 이러한 기압의 변화를 이해함으로써, 우리는 날씨 변화의 원인을 더 잘 이해하고 예측할 수 있게 됩니다.

 

 

3. 비는 어떻게 내릴까?

많은 사람이 비의 형성 과정에 대해 궁금해합니다. 상공에서 얼음 알갱이가 녹아 지표로 떨어지는 과정을 통해 비가 어떻게 형성되는지 알아보겠습니다.

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상승 기류와 구름의 형성

• 상승 기류: 저기압 지역에서 공기가 중심으로 빨려 들어가면서 위로 움직이는 상승 기류가 발생합니다. 이때, 공기 덩어리는 팽창하며 수증기를 함유하고 있습니다.
• 구름 형성: 상승 기류로 인해 공기 덩어리가 상공으로 올라가면서 주변 기압이 낮아지고, 팽창하는 과정에서 온도가 내려갑니다. 이때 공기 속의 수증기는 작은 물방울로 응축되어 구름을 형성합니다.

구름에서 비로 변하는 과정

• 온도 변화: 공기 덩어리가 계속 상승하면서 온도가 더 내려가고, 구름 알갱이는 물방울에서 얼음 알갱이로 변합니다.
• 얼음 알갱이의 성장: 구름 내의 얼음 알갱이가 서로 엉겨 붙어 커지기 시작합니다. 이 과정에서 얼음 알갱이는 무거워져서 공기의 흐름을 뚫고 아래로 떨어지기 시작합니다.
• 비로의 변환: 커진 얼음 알갱이가 떨어지는 도중에 상대적으로 따뜻한 공기층을 만나 녹아서 비가 됩니다. 만약 공기가 충분히 차가워서 얼음 알갱이가 녹지 않는다면, 눈으로 내립니다.

고기압과 날씨의 맑음

• 고기압과 날씨: 고기압 지역에서는 하강 기류가 지배적이어서 구름이 형성되기 어렵습니다. 따라서 고기압이 지배하는 지역은 대체로 날씨가 화창하게 갤 가능성이 높습니다.

결론: 비의 신비

비의 형성 과정은 지구의 수문 순환과 날씨 패턴에 있어서 중요한 역할을 합니다. 상승 기류로 인한 구름의 형성부터, 얼음 알갱이의 성장과 변화를 통해 비가 되어 지표에 도달하는 과정은 자연의 놀라운 신비 중 하나입니다. 이 과정을 이해함으로써 우리는 날씨 현상과 지구의 생태계가 어떻게 상호 작용하는지 더 깊이 이해할 수 있습니다.

 

 

4. 날씨는 왜 서쪽에서 동쪽으로 달라질까?

날씨가 왜 서쪽에서 동쪽으로 달라지는 걸까요? 이 현상의 배경에는 편서풍이 큰 역할을 하고 있습니다. 북반구 중위도 지역에서 발달하는 편서풍의 특성과 그 영향에 대해 살펴보겠습니다.

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편서풍의 기본 개념

• 편서풍은 서쪽에서 동쪽으로 부는 바람으로, 북반구 중위도 지역의 상공에서 발달합니다. 이 바람은 날씨 패턴에 큰 영향을 미치며, 날씨 변화를 서쪽에서 동쪽으로 전달하는 주요 원인입니다.

날씨 변화의 이동

• 날씨 패턴과 편서풍: 저기압과 고기압이 편서풍을 따라 서쪽에서 동쪽으로 이동하면서, 날씨 변화를 가져옵니다. 예를 들어, 중국 상하이의 날씨가 맑다면, 편서풍의 영향으로 이어서 한국과 일본의 날씨도 맑아질 가능성이 높습니다.

편서풍의 속도

• 상공에서의 편서풍 속도: 가장 빠른 지점에서는 1만 미터 상공에서 매초 50~100미터의 속도로 편서풍이 움직입니다. 이 빠른 이동 속도는 날씨 변화를 빠르게 전달하는 데 기여합니다.

편서풍과 비행기

• 비행기의 비행시간 차이: 편서풍은 비행기의 비행시간에도 영향을 미칩니다. 서쪽에서 동쪽으로 가는 비행기는 편서풍을 따라가기 때문에 더 짧은 시간이 걸리며, 반대 방향은 더 오래 걸립니다.

결론: 편서풍의 중요성

편서풍은 날씨 변화를 가져오는 중요한 자연 현상입니다. 이 바람의 패턴을 이해함으로써, 우리는 날씨 변화의 원인과 그 이동 경로를 더 잘 이해할 수 있게 됩니다. 또한, 편서풍은 항공 여행 시간에도 영향을 미치므로, 비행 계획을 세울 때 이를 고려하는 것이 중요합니다. 편서풍은 계절에 따라 강도가 달라지며, 이는 날씨 예측과 기후 연구에 있어 중요한 요소입니다.

 

 

5. 우박은 어떻게 생길까?

우박은 싸라기눈보다 큰 얼음 알갱이로, 때로는 상당한 크기에 이르기도 합니다. 우박이 어떻게 형성되며, 우리에게 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

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싸라기눈과 우박의 차이

• 싸라기눈: 지름이 2~5밀리미터인 얼음 알갱이로, 대기 중에서 형성됩니다.
• 우박: 5밀리미터에서 5센티미터에 이르는 다양한 크기의 큰 싸라기눈입니다. 예외적으로 지름이 20.32센티미터에 이르는 우박도 관측된 적이 있습니다.

우박의 형성 과정

1. 구름 속에서의 성장: 우박은 주로 적란운에서 내립니다. 적란운 상부에 있는 작은 얼음 결정들이 서로 엉겨 붙으며 커지기 시작합니다.
2. 상승 기류와의 상호작용: 강력한 상승 기류 속에서 얼음 결정들이 구름 속을 오가며 계속해서 커집니다. 상승 기류가 이를 지탱할 수 없게 되면, 우박은 지면으로 떨어집니다.

우박의 특성

• 나이테처럼 층이 있는 단면: 우박을 자르면 나무의 나이테처럼 여러 층이 보입니다. 이는 우박이 구름 속을 오가며 여러 번 덩치를 키우는 과정에서 형성됩니다.
• 영향: 큰 우박은 자동차를 파손시키거나 사람에게 큰 상해를 입힐 수 있습니다.

결론: 우박의 영향력

우박은 자연의 놀라운 현상 중 하나이며, 강력한 상승 기류가 발생하는 여름철에 주로 발생합니다. 우박의 크기가 얼마나 커질 수 있는지, 그리고 그 과정에서 나타나는 특징들은 기상학적으로 중요한 연구 대상입니다. 이를 이해함으로써 우리는 자연의 강력한 힘과 그 영향에 대해 더 잘 알 수 있습니다.

 

 

 

 

출처 - 과학잡학사전 통조림