#4 대류권과 성층권의 특징

문제 1 · OX 문제

대류권에서는 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지가 적게 도달하여 기온이 낮아진다. ( )

정답: O

지표면에서 뿜어내는 열기인 지구 복사 에너지는 위로 갈수록 적게 도달하기 때문에 기온이 떨어집니다. 따뜻한 난로에서 멀어질수록 추워지는 것과 같은 원리예요.

문제 2 · OX 문제

성층권은 대류가 활발하게 일어나 눈이나 비가 내리는 기상 현상이 나타난다. ( )

정답: X

성층권은 위로 갈수록 온도가 높아져서 대기가 안정하므로 대류 현상이 일어나지 않아요. 날씨 변화가 없는 잔잔하고 고요한 층이랍니다.

문제 3 · OX 문제

대류권에서 기상 현상이 나타나기 위해서는 활발한 대류 운동과 함께 공기 중에 수증기가 많아야 한다. ( )

정답: O

기상 현상이 생기려면 공기를 섞어줄 대류 운동이라는 믹서기와, 구름의 재료가 될 수증기라는 밀가루가 모두 필수적으로 필요해요.

문제 4 · OX 문제

성층권의 오존층은 높이 약 20~30km 구간에 존재하며, 태양의 자외선을 흡수한다. ( )

정답: O

성층권 하부인 약 20~30km 고도에 오존층이 두껍게 자리 잡고 있어서 유해한 자외선을 듬뿍 흡수해 준답니다.

문제 5 · OX 문제

성층권 상부는 하부에 비해 공기의 밀도가 높기 때문에 적은 양의 자외선 흡수로도 공기 온도가 크게 상승한다. ( )

정답: X

성층권 상부는 하부에 비해 공기 밀도가 훨씬 낮아요. 데워야 할 공기 양이 희박해서 조금만 열을 가해도 온도가 쑥쑥 올라가는 거랍니다.

문제 6 · OX 문제

대류권은 높이 올라갈수록 흡수하는 지표 복사 에너지의 양이 증가하여 대기가 불안정해진다. ( )

정답: X

위쪽으로 갈수록 지표 복사 에너지가 도달하는 양이 줄어들어 기온이 낮아지고, 무거운 찬 공기가 위에 있게 되어 대기가 엎어지기 쉬운 불안정 상태가 됩니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

대류권은 지표에서부터 높이 약 11km까지의 층으로, 공기 중에 ( )이/가 많아 기상 현상이 나타난다. (3글자)

정답: 수증기

구름을 만들고 비를 내리게 하는 물의 기체 상태를 수증기라고 해요. 대류권에는 이 수증기가 풍부해서 맑았다가 비가 오는 등 다양한 날씨가 펼쳐집니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

성층권은 오존이 태양의 ( )을/를 흡수하기 때문에 높이 올라갈수록 기온이 높아진다. (3글자)

정답: 자외선

오존은 태양 빛 중에서 자외선을 엄청나게 좋아해서 쏙쏙 흡수해요. 이 과정에서 열이 발생하여 성층권의 기온이 위로 갈수록 따뜻하게 상승하게 됩니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

높이 올라갈수록 기온이 낮아져 대기가 불안정해지면, 무거운 공기는 가라앉고 가벼운 공기는 떠오르는 ( ) 운동이 일어난다. (2글자)

정답: 대류

끓는 찌개처럼 위아래 공기가 역동적으로 자리를 바꾸며 섞이는 현상이에요. 대류권에서는 이 운동 때문에 공기가 순환하며 구름을 만들 수 있답니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

성층권은 대류가 일어나지 않는 ( )한 층이어서, 비행기의 항로로 자주 이용된다. (2글자)

정답: 안정

위쪽이 더 따뜻하고 가벼워서 무거운 공기가 쏟아져 내리는 일 없이 평온해요. 이렇게 흔들림 없는 층층이 고요한 상태를 대기가 안정하다고 표현합니다.

문제 11 · 빈칸 채우기

대류권에서 높이 올라갈수록 기온이 낮아지는 것은 높이 올라갈수록 ( ) 에너지가 적게 도달하기 때문이다. (4글자)

정답: 지구복사

지표면이 태양열을 받아 찜질방 바닥처럼 데워진 후, 다시 우주로 뿜어내는 열을 지구 복사 에너지라고 해요. 위로 갈수록 이 바닥 난로의 열기가 약해져 추워진답니다.

문제 12 · 빈칸 채우기

성층권 상부는 하부에 비해 자외선의 흡수가 활발하고 공기의 ( )이/가 낮기 때문에 공기 온도가 크게 상승한다. (2글자)

정답: 밀도

위로 갈수록 공기 입자들이 듬성듬성 흩어져 있어요. 데워야 할 공기의 양(밀도) 자체가 적으니, 같은 열을 받아도 온도가 훨씬 가파르게 확 올라간답니다.

문제 13 · 단답형

지표면에서부터 높이 약 11 km까지에 해당하는 층상 구조의 명칭은 무엇인가? (3글자)

정답: 대류권

우리가 발을 딛고 숨을 쉬며 살아가는 가장 밑바닥 대기층이에요. 높이 0~11km 구간을 차지하며 눈, 비, 바람 등 온갖 날씨 변화가 일어나는 곳이랍니다.

문제 14 · 단답형

높이 약 11 km에서 50 km까지의 대기층으로, 위로 갈수록 기온이 높아지는 층의 명칭은 무엇인가? (3글자)

정답: 성층권

대류권 바로 위에 이불처럼 덮여 있는 두 번째 층이에요. 11~50km 구간이며, 오존층이 난로 역할을 해준 덕분에 위로 갈수록 기온이 훈훈하게 상승하는 특징이 있답니다.

문제 15 · 단답형

성층권의 고도 약 20~30 km 구간에 집중적으로 모여 있어 자외선을 흡수하는 층은 무엇인가? (3글자)

정답: 오존층

성층권 하부에 띠처럼 둘러져 있는 생명체의 든든한 자외선 방어막이에요. 이 층이 유해한 빛을 막아준 덕분에 지구의 성층권 온도가 올라가게 된답니다.

문제 16 · 단답형

대류권과 성층권을 구분하는 가장 결정적인 물리량으로, 높이에 따른 이것의 변화를 기준으로 층을 나눈다. 이것은 무엇인가? (2글자)

정답: 기온

대기권을 층층이 나누는 절대적인 기준표예요. 위로 갈수록 온도가 내려가는지(대류권), 아니면 다시 올라가는지(성층권) 그 지그재그 추세를 보고 아파트 층수를 나누듯 구분한답니다.

문제 17 · 단답형

대류권에서 구름, 비, 눈 등의 기상 현상이 나타나기 위해 활발한 대류 운동과 함께 대기 중에 풍부하게 존재해야 하는 물질은 무엇인가? (3글자)

정답: 수증기

비나 눈을 빚어내는 필수적인 밀가루 같은 재료예요. 대류라는 믹서기가 아무리 돌아가도 이 재료인 수증기가 없으면 구름 방울이 만들어지지 않는답니다.

문제 18 · 단답형

성층권 상부는 적은 양의 자외선 흡수로도 공기 온도가 크게 상승하는데, 그 이유는 하부에 비해 공기의 무엇이 낮기 때문인가? (2글자)

정답: 밀도

공기 입자들이 얼마나 빽빽하게 모여 있는지를 나타내는 척도예요. 성층권 상부는 밀도가 낮아서(공기가 희박해서) 물이 조금 든 냄비처럼 아주 적은 에너지로도 온도가 쉽게 올라간답니다.

문제 19 · 보기 선택

대류권에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 높이 약 11km에서 50km까지의 구간이다.
• ㄴ. 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지가 적게 도달하여 기온이 낮아진다.
• ㄷ. 대류가 활발하게 일어나고 수증기가 있어 기상 현상이 나타난다.

정답: ㄴ, ㄷ

ㄴ은 대류권의 거대한 바닥 난로 원리로 인한 기온 하강을, ㄷ은 믹서기와 재료가 만나 나타나는 기상 현상의 발생 원리를 아주 정확히 설명하고 있어요.

문제 20 · 보기 선택

성층권에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 오존이 태양의 자외선을 흡수하기 때문에 높이 올라갈수록 기온이 높아진다.
• ㄴ. 대류가 일어나지 않는 안정한 층이다.
• ㄷ. 수증기가 풍부하여 눈과 비가 자주 내린다.

정답: ㄱ, ㄴ

ㄱ은 오존층 난로로 인한 온도 역전 현상을, ㄴ은 따뜻한 공기가 위에 있어 생기는 평온하고 안정된 대기 상태를 잘 짚어냈어요.

문제 21 · 보기 선택

고도에 따른 기온 변화 원인을 바르게 짝지은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 대류권의 기온 하강: 고도가 높아질수록 흡수하는 지표 복사 에너지의 양이 감소하므로
• ㄴ. 성층권의 기온 상승: 오존이 태양의 자외선을 흡수하여 가열되므로
• ㄷ. 성층권 상부의 급격한 가열: 대류 현상이 매우 활발하여 뜨거운 공기가 위로 몰리므로

정답: ㄱ, ㄴ

ㄱ은 대류권의 바닥 열기(지표 복사) 감소 원리를, ㄴ은 성층권 중간의 오존층이 뿜어내는 가열 원리를 완벽하게 설명했어요.

문제 22 · 보기 선택

기상 현상과 대류 현상의 관계에 대해 올바르게 설명한 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 대기가 불안정하면 대류 운동이 발생할 수 있다.
• ㄴ. 대류 운동이 일어나면 수증기의 유무와 상관없이 무조건 비가 내린다.
• ㄷ. 대류권은 대기 불안정으로 대류 운동이 일어나고, 수증기가 많아 기상 현상이 나타난다.

정답: ㄱ, ㄷ

ㄱ은 무거운 찬 공기가 위에 있을 때 엎어지는 불안정 원리를, ㄷ은 대류(믹서기)와 수증기(재료)의 환상적인 콜라보로 날씨가 생기는 원리를 잘 설명했어요.

문제 23 · 보기 선택

성층권에서 높이 올라갈수록 온도가 크게 상승하는 심화 원인으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 성층권 상부가 하부에 비해 자외선의 흡수가 활발하다.
• ㄴ. 성층권 상부는 하부에 비해 공기의 밀도가 낮다.
• ㄷ. 성층권 상부에 수증기가 밀집하여 온실 효과를 극대화한다.

정답: ㄱ, ㄴ

태양열을 가장 먼저 맞이하는 상부에서 자외선 흡수가 더 활발하게 일어나고(ㄱ), 무엇보다 듬성듬성한 공기 밀도 탓에 조금만 가열해도 온도가 확 오르는(ㄴ) 과학적 원리랍니다.

문제 24 · 보기 선택

대류권과 성층권의 공통점과 차이점으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 대류권은 위로 갈수록 기온이 낮아지고, 성층권은 위로 갈수록 기온이 높아진다.
• ㄴ. 대류권은 대기가 불안정하지만, 성층권은 대기가 안정하다.
• ㄷ. 두 층 모두 높이 약 20~30km 구간에 오존층이 존재하여 지구를 보호한다.

정답: ㄱ, ㄴ

ㄱ은 두 층의 완전히 상반된 기온 곡선 방향을, ㄴ은 그 기온 분포로 인해 발생하는 공기의 섞임(불안정/안정) 상태를 아주 훌륭하게 비교 분석했어요.

문제 25 · 객관식

대류권(지표~높이 약 11 km)에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 대기가 매우 안정하여 비행기의 항로로 이용된다.
• ② 오존이 집중되어 있어 태양의 자외선을 흡수한다.
• ③ 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지가 적게 도달하여 기온이 낮아진다.
• ④ 수증기는 존재하지 않지만 대류 현상이 매우 활발하다.
• ⑤ 태양 복사 에너지를 직접 흡수하여 위로 갈수록 기온이 크게 상승한다.

정답: ③

③번이 대류권의 가장 근본적인 특징이에요. 지표면이라는 따뜻한 난로에서 멀어질수록 바닥에서 올라오는 열기가 닿지 않아 추워지는 원리랍니다.

문제 26 · 객관식

성층권(높이 약 11~50 km)에 대한 설명으로 옳은 것은?

• ① 높이 올라갈수록 기온이 낮아져 대류가 활발하다.
• ② 대기가 불안정하여 구름이 생성되고 비가 내린다.
• ③ 대류 현상이 일어나지 않는 안정한 층이다.
• ④ 지표 복사 에너지를 가장 많이 흡수하는 층이다.
• ⑤ 공기 중에 수증기가 가장 많이 분포하는 구간이다.

정답: ③

③번이 정답이에요. 성층권은 위쪽이 따뜻하고 아래쪽이 차가워서 공기가 엎어지지 않는, 흔들림 없는 고요하고 안정한 층이랍니다.

문제 27 · 객관식

성층권이 대류 현상이 일어나지 않는 '안정한 층'이 된 가장 결정적인 이유는 무엇인가?

• ① 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지가 닿지 않아서
• ② 공기 중에 구름을 만드는 수증기가 없어서
• ③ 20~30 km 구간의 오존이 자외선을 흡수하여 위로 갈수록 기온이 높아지므로
• ④ 성층권 상부의 공기 밀도가 하부보다 훨씬 높아서
• ⑤ 위아래 공기가 뒤섞이는 기상 현상이 매일 발생하므로

정답: ③

③번이 핵심 원리예요. 오존층이 자외선을 꿀꺽꿀꺽 먹어치우며 뿜어낸 열기가 성층권 위쪽을 데워주기 때문에, 가벼운 따뜻한 공기가 이미 위에 머물게 되어 잔잔하고 안정한 층이 된답니다.

문제 28 · 객관식

다음 중 대류권에서 '기상 현상'이 나타나기 위한 두 가지 필수 조건을 바르게 나열한 것은?

• ① 대기 안정 상태, 오존층 존재
• ② 지구 복사 에너지 증가, 자외선 흡수
• ③ 대류 운동(불안정), 공기 중의 수증기
• ④ 밀도 낮은 공기, 강력한 자외선
• ⑤ 기온 상승, 수증기의 부재

정답: ③

③번의 두 가지 재료가 모두 모여야 날씨가 요동칩니다. 공기를 위로 솟구치게 섞어주는 믹서기인 '대류 운동'과, 구름 방울을 빚어낼 물의 재료인 '수증기'가 있어야만 눈과 비가 올 수 있어요.

문제 29 · 객관식

성층권에서 오존층은 20~30km의 하부에 주로 존재하지만, 실제로 온도는 성층권 하부보다 상부에서 더 크게 상승한다. 그 이유로 가장 적절한 것은?

• ① 상부에 오존 농도가 훨씬 짙게 밀집해 있기 때문이다.
• ② 상부가 하부보다 자외선 흡수가 활발하고 공기의 밀도가 낮기 때문이다.
• ③ 상부에서 지구 복사 에너지가 집중적으로 흡수되기 때문이다.
• ④ 하부의 대류 현상이 상부의 열기를 뺏어가기 때문이다.
• ⑤ 상부의 풍부한 수증기가 온실 효과를 극대화하기 때문이다.

정답: ②

②번이 정답이에요. 태양에서 오는 자외선을 상층에서 먼저 듬뿍 맞이하여 흡수가 활발하고, 무엇보다 공기가 희박하여(밀도가 낮아) 끓여야 할 물의 양이 적은 냄비처럼 온도가 확 올라가기 때문이에요.

문제 30 · 객관식

대류권과 성층권의 고도에 따른 특징을 종합한 설명 중 옳지 않은 것은?

• ① 대류권은 높이 올라갈수록 기온이 낮아져 대기가 불안정하다.
• ② 성층권은 높이 올라갈수록 기온이 높아져 대기가 안정하다.
• ③ 성층권의 대기가 안정한 이유는 하부의 오존층이 자외선을 흡수하기 때문이다.
• ④ 대류권은 지표 복사 에너지를 흡수하는 양이 고도에 따라 감소하기 때문에 대류 운동이 발생한다.
• ⑤ 성층권은 대기가 매우 안정하여 수증기만 공급되면 곧바로 활발한 기상 현상이 나타난다.

정답: ⑤

⑤번은 앞뒤가 안 맞는 오답 함정이에요. 대기가 '안정'하다는 것은 위아래 공기가 평온하여 절대 섞이지 않는다는 뜻이므로, 아무리 수증기가 공급된다 해도 공기를 밀어 올릴 수 없어 뭉게구름이 솟아오르는 대류(기상) 현상은 나타날 수 없어요.