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시스템과 상호작용

#5 중간권과 열권의 특징

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이 단원에서는 중간권, 지구 복사 에너지, 기온 하강 등의 핵심 개념을 다룹니다. 총 24문제와 해설로 개념을 완성하세요.

핵심 키워드

중간권지구 복사 에너지기온 하강대류 운동기상 현상수증기열권희박한 공기일교차최저 기온중간권 계면태양 복사 에너지기온 상승유성대기 불안정대류오로라극지방인공위성기상 현상 없음태양 복사전리층기온 변화열권 현상대류 현상열권 기온 상승

문제 & 해설

문제 1 · OX 문제

중간권은 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지의 영향을 적게 받아 기온이 낮아진다. ( )

정답: O

중간권(높이 약 50~80km)은 지표면이라는 거대한 난로에서 멀어질수록 열기를 받지 못해 추워지는 층이에요. 높이 올라갈수록 지구 복사 에너지의 영향을 적게 받기 때문에 기온이 하강합니다.

오답 잡기

중간권의 기온 하강 원리를 완벽하게 설명한 문장이에요.

문제 2 · OX 문제

중간권에서는 대기가 불안정하여 대류 운동이 일어나므로 눈이나 비가 내리는 기상 현상이 관측된다. ( )

정답: X

중간권은 높이 올라갈수록 기온이 낮아져 대기가 불안정하기 때문에 공기를 섞는 대류 운동은 일어납니다. 하지만 기상 현상을 빚어낼 밀가루 같은 재료인 수증기가 거의 없어서 기상 현상은 절대 나타나지 않아요.

오답 잡기

대류 운동은 일어나지만 수증기가 없어 '기상 현상이 없다'는 점을 명확히 구분해야 해요.

문제 3 · OX 문제

열권은 공기가 매우 희박하여 낮과 밤의 기온 차이가 매우 크게 나타나는 층이다. ( )

정답: O

열권(높이 약 80~1000km)은 공기가 우주 수준으로 매우 희박한 층이에요. 공기라는 이불이 너무 얇아서 열을 보존하지 못하기 때문에 기온의 일교차(낮과 밤의 기온 차)가 매우 크답니다.

오답 잡기

공기의 희박함과 극심한 일교차는 열권의 가장 대표적인 물리적 특징이에요.

문제 4 · OX 문제

기권 전체에서 온도가 가장 낮게 관측되는 곳은 고도 약 80km에 위치한 열권 상부이다. ( )

정답: X

기권에서 기온이 약 -90℃로 가장 추운 우주 최고의 냉골은 약 80km 높이에 위치한 중간권 계면이에요.

오답 잡기

열권 상부가 아니라, 중간권이 끝나는 지점인 '중간권 계면'에서 최저 기온이 나타난답니다.

문제 5 · OX 문제

열권은 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하기 때문에 고도가 높아질수록 기온이 급격히 높아진다. ( )

정답: O

열권은 태양과 가장 먼저 맞닿는 최전방 방패예요. 이 층의 공기가 태양 복사 에너지를 온몸으로 직접 흡수하기 때문에 높이 올라갈수록 기온이 급격히 높아지는 온도 분포를 보입니다.

오답 잡기

열권의 펄펄 끓는 기온 상승 원리를 아주 정확히 짚어낸 문장이에요.

문제 6 · 빈칸 채우기

중간권 상부에서는 우주 공간에서 지구로 진입한 암석 부스러기 등이 공기와의 마찰로 타면서 빛을 내는 ( )이/가 관측되기도 한다. (2글자)

정답: 유성

중간권 상층 부분에서는 우주를 떠돌던 먼지나 암석 조각이 대기와 부딪혀 불타오르면서 낭만적인 빛의 궤적을 남기는 유성이 나타나요.

오답 잡기

오로라는 열권 극지방의 현상이고, 중간권에서 타들어가는 발광 현상의 이름은 '유성'이랍니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

중간권은 위로 갈수록 기온이 낮아져 대기가 불안정하므로 위아래 공기가 섞이는 ( ) 운동이 일어난다. (2글자)

정답: 대류

차가운 공기가 위에 있고 따뜻한 공기가 아래에 있으면 무거운 것이 쏟아져 내리면서 전체 대기가 역동적으로 뒤집어엎어집니다. 이러한 대기 불안정에 의해 공기가 섞이는 현상을 대류 운동이라고 해요.

오답 잡기

대기가 불안정할 때 일어나는 공기 순환 작용의 명칭은 '대류'예요.

문제 8 · 빈칸 채우기

열권 극지방에서는 태양풍에 포함된 대전 입자들이 공기 입자와 충돌하여 아름다운 빛을 내는 ( )이/가 나타난다. (3글자)

정답: 오로라

태양에서 불어온 태양풍 입자들이 열권 극지방에서 지구의 공기 입자와 격렬하게 충돌하며 스파크를 일으키는 우주 최고의 네온사인 쇼예요.

오답 잡기

중간권의 현상인 유성과 헷갈리면 안 돼요. 대전 입자 충돌로 극지방에서 발생하는 빛의 커튼은 '오로라'입니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

열권은 공기가 매우 희박하여 대기와의 마찰이 거의 없기 때문에, 지구 주위를 돌며 통신이나 기상 관측 임무를 수행하는 ( )의 궤도로 주로 이용된다. (4글자)

정답: 인공위성

열권은 우주 공간과 맞닿아 있어 공기가 극도로 희박해요. 공기 저항과 마찰열이 거의 없기 때문에, 궤도를 도는 기계가 속도를 잃거나 불타지 않고 오랫동안 안전하게 뱅글뱅글 돌며 임무를 수행할 수 있는 최적의 장소랍니다.

오답 잡기

전파를 반사하는 층 자체는 전리층이며, 열권의 희박한 대기 환경을 활용하여 궤도에 띄우는 장치는 '인공위성'이에요.

문제 10 · 빈칸 채우기

중간권 꼭대기인 약 80km 높이의 중간권 ( )에서는 기온이 약 -90℃로 기권 중 온도가 가장 낮다. (2글자)

정답: 계면

중간권과 열권의 경계를 이루는 지점이에요. 난로 역할을 하는 지표면 복사열이나 다른 열원에서 가장 멀리 떨어져 에너지 사각지대에 놓여 있기 때문에 온도가 가장 낮은 냉골이 됩니다.

오답 잡기

최저 기온이 관측되는 약 80km 높이의 구역을 '중간권 계면'이라고 부른답니다.

문제 11 · 단답형

높이 약 50~80km 구간에 해당하며, 대류 운동은 일어나지만 수증기가 거의 없어 기상 현상이 나타나지 않는 대기층의 이름은 무엇인가? (3글자)

정답: 중간권

대류(믹서기)는 있지만 수증기(밀가루)가 없어 날씨라는 요리를 만들지 못하는 메마른 층은 바로 고도 50~80km의 중간권이에요.

오답 잡기

대류와 기상 현상이 모두 있는 곳은 대류권이고, 대류만 있고 기상 현상은 없는 층은 '중간권'이랍니다.

문제 12 · 단답형

높이 약 80~1000km 구간에 해당하며 공기가 매우 희박해 기온의 일교차가 매우 큰 대기층의 이름은 무엇인가? (2글자)

정답: 열권

대기권의 가장 바깥쪽 아파트 층이에요. 우주와 맞닿아 있어 공기가 극도로 부족하고, 이 때문에 낮과 밤의 기온 변화가 가장 극심한 곳이랍니다.

오답 잡기

공기가 매우 희박하고 고도 80km 이상인 최상부 층은 '열권'이에요.

문제 13 · 단답형

열권의 기온이 높이 올라갈수록 높아지는 이유는 공기가 어떤 에너지를 직접 흡수하기 때문인가? (6글자)

정답: 태양복사

열권의 입자들은 필터 없이 태양의 뜨거운 열기를 곧바로 흡수해요. 이 거대한 태양 에너지를 온몸으로 직격으로 맞기 때문에 위로 갈수록 펄펄 끓어오르는 것이랍니다.

오답 잡기

열권 기온 상승의 근본적인 열원은 지표면이 아니라 태양에서 오는 '태양복사' 에너지예요.

문제 14 · 단답형

중간권에서 대류 운동이 활발함에도 불구하고 기상 현상이 일어나지 않는 것은 공기 중에 이 물질이 거의 없기 때문이다. 이 물질은 무엇인가? (3글자)

정답: 수증기

눈과 비, 구름을 만들어내는 가장 근본적인 물방울의 재료예요. 이 재료가 없으면 아무리 공기가 위아래로 섞이더라도 날씨의 변화는 생길 수 없답니다.

오답 잡기

산소나 오존이 아니라, 날씨 변화의 물적 토대가 되는 물질은 바로 '수증기'예요.

문제 15 · 보기 선택

중간권에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

  • ㄱ. 고도가 높아질수록 지구 복사 에너지의 영향을 적게 받아 기온이 낮아진다.
  • ㄴ. 대류가 일어나지만 수증기가 거의 없어 기상 현상은 나타나지 않는다.
  • ㄷ. 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하여 매우 뜨겁다.

정답: ㄱ, ㄴ

ㄱ은 중간권이 난로(지표면)에서 멀어져 추워지는 원리를 잘 설명했어요. ㄴ은 믹서기(대류)는 있지만 재료(수증기)가 없어서 빚어지는 맑은 날씨 특성을 완벽히 짚어냈어요.

오답 잡기

  • 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하여 위로 갈수록 온도가 높아지는 곳은 최상층인 열권의 특징입니다.

문제 16 · 보기 선택

열권에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

  • ㄱ. 공기가 매우 희박하여 낮과 밤의 기온 차이가 매우 크다.
  • ㄴ. 약 80km 높이에서 기권 중 최저 기온이 관측된다.
  • ㄷ. 전리층이 존재하여 전파 통신에 이용된다.

정답: ㄱ, ㄷ

ㄱ은 희박한 이불 두께 때문에 생기는 극심한 일교차를, ㄷ은 지구의 통신 거울 역할을 하는 전리층을 열권의 시그니처로 잘 설명했어요.

오답 잡기

  • 약 80km 높이에서 기권 중 최저 기온이 관측되는 곳은 열권이 아니라 중간권 계면입니다.

문제 17 · 보기 선택

중간권과 열권의 고도에 따른 기온 변화 특징으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르시오.

  • ㄱ. 중간권은 높이 올라갈수록 기온이 낮아져 대기가 불안정하다.
  • ㄴ. 열권은 높이 올라갈수록 기온이 급격히 높아진다.
  • ㄷ. 중간권과 열권 모두 극지방에서 오로라가 관측된다.

정답: ㄱ, ㄴ

ㄱ은 중간권의 바닥 열기 감소로 인한 온도 하강(불안정) 추세를, ㄴ은 열권의 태양열 직격 흡수로 인한 온도 상승 추세를 완벽하게 비교했어요.

오답 잡기

  • 오로라는 중간권이 아닌 열권 극지방에서만 관측되는 현상입니다.

문제 18 · 보기 선택

기권의 여러 현상과 그 발생 위치를 바르게 짝지은 것을 보기에서 모두 고르시오.

  • ㄱ. 유성 관측 - 중간권 상부
  • ㄴ. 오로라 발생 - 열권 극지방
  • ㄷ. 기권 최저 기온(-90℃) - 열권 계면

정답: ㄱ, ㄴ

우주의 불꽃놀이인 유성은 중간권 상층부에서 타오르고(ㄱ), 화려한 빛의 장막인 오로라는 열권의 양극지방에서 펼쳐진다는(ㄴ) 올바른 매칭이에요.

오답 잡기

  • 기권 최저 기온(-90℃)이 나타나는 곳은 열권 계면이 아니라 중간권 계면입니다.

문제 19 · 보기 선택

열권(높이 약 80~1000km)에서 나타나는 특징적인 현상만을 보기에서 모두 고르시오.

  • ㄱ. 전리층을 이용한 전파 통신
  • ㄴ. 대류 현상에 의한 구름 생성
  • ㄷ. 태양풍 대전 입자 충돌로 인한 오로라
  • ㄹ. 유성 관측

정답: ㄱ, ㄷ

열권의 두 가지 마법, 즉 통신 전파를 튕겨내는 전리층(ㄱ)과 태양풍 입자의 스파크 쇼인 오로라(ㄷ)를 정확히 골라냈어요.

오답 잡기

  • 구름 생성 같은 기상 현상은 열권에서 일어나지 않습니다. 공기가 거의 없고 수증기가 없기 때문입니다.
  • 유성이 나타나는 곳은 열권의 아래인 중간권 상부입니다.

문제 20 · 객관식

중간권(높이 약 50~80km)에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  • 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하여 매우 뜨겁다.
  • 대기가 안정하여 비행기의 항로로 이용된다.
  • 대류 현상이 일어나지만 수증기가 거의 없어 기상 현상이 나타나지 않는다.
  • 전리층이 존재하여 전파 통신에 이용된다.
  • 태양풍의 대전 입자와 충돌하여 오로라가 발생한다.

정답:

③번이 중간권의 정체성을 완벽하게 설명해요. 공기를 섞는 대류 운동은 일어나지만, 정작 구름을 빚을 물 재료(수증기)가 없어 맑고 건조한 날씨 변화 없는 상태가 지속된답니다.

오답 잡기

  • 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하여 매우 뜨거운 곳은 열권입니다.
  • 대기가 안정하여 비행기 항로로 이용되는 곳은 오존층이 있는 성층권입니다.
  • 전리층이 존재하여 전파 통신에 이용되는 곳은 열권입니다.
  • 태양풍의 대전 입자와 충돌하여 오로라가 발생하는 곳은 열권입니다.

문제 21 · 객관식

열권(높이 약 80~1000km)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  • 대류 운동이 활발하여 대기가 불안정하다.
  • 공기가 매우 희박하여 낮과 밤의 기온 차가 매우 크다.
  • 상부에서 기권 중 온도가 가장 낮은 구역이 나타난다.
  • 수증기가 풍부하여 눈이나 비가 자주 내린다.
  • 지구 복사 에너지를 가장 많이 흡수하는 층이다.

정답:

②번이 정답이에요. 우주의 경계와 맞닿아 있어 공기가 몹시 희박하고, 이 얇은 공기 탓에 열을 품지 못해 하루 동안의 일교차가 어마어마하게 크게 나타난답니다.

오답 잡기

  • 열권은 위로 갈수록 온도가 높아져 안정한 층입니다.
  • 기권 중 온도가 가장 낮은 구역은 약 80km의 중간권 계면입니다.
  • 열권에는 수증기가 거의 없어 눈이나 비가 내리지 않습니다.
  • 열권은 지구 복사가 아닌 태양 복사 에너지를 직접 흡수하는 층입니다.

문제 22 · 객관식

중간권에서 기상 현상이 나타나지 않는 가장 결정적인 이유는 무엇인가?

  • 공기 중 수증기가 거의 없기 때문에
  • 고도가 높아질수록 기온이 상승하기 때문에
  • 태양풍의 대전 입자가 수증기를 모두 분해해서
  • 대기층이 너무 안정하여 대류 운동이 불가능하므로
  • 오존층이 존재하여 자외선으로 인해 구름이 증발해서

정답:

①번이 바로 비나 눈을 내리게 할 수 없는 핵심 결격 사유예요. 대기가 불안정해 공기가 섞이는 대류 운동은 활발하지만, 가장 중요한 '수증기(물)'가 바싹 말라있어 기상 현상이 없는 것이랍니다.

오답 잡기

  • 중간권은 고도가 높아질수록 기온이 하강하여 대류 운동이 일어납니다.
  • 태양풍의 대전 입자가 수증기를 분해한다는 것은 과학적 근거가 없습니다.
  • 중간권은 대기가 불안정하여 대류 운동이 활발하게 일어납니다.
  • 오존층은 중간권이 아닌 성층권에 존재합니다.

문제 23 · 객관식

열권에서 고도가 높아질수록 기온이 급격히 높아지는 근본적인 이유는 무엇인가?

  • 지표면에서 방출되는 지구 복사 에너지가 집중되기 때문이다.
  • 중간권 계면에서 전달되는 잠열이 방출되기 때문이다.
  • 공기가 태양 복사 에너지를 직접 흡수하기 때문이다.
  • 유성이 타면서 엄청난 마찰열을 발생시키기 때문이다.
  • 수증기가 응결하면서 막대한 에너지를 내뿜기 때문이다.

정답:

③번이 정답이에요. 열권은 태양과 가장 가까이 마주하는 최전방 구역으로, 희박한 공기 입자들이 뜨거운 태양 복사 에너지를 필터 없이 직접 흡수하여 가열되기 때문이랍니다.

오답 잡기

  • 지구 복사 에너지는 열권까지 도달하기 어렵습니다.
  • 잠열 방출은 열권의 기온 상승 원리와 관련이 없습니다.
  • 유성은 열권이 아닌 그 아래층인 중간권 상부에서 타오릅니다.
  • 열권에는 수증기가 존재하지 않습니다.

문제 24 · 객관식

약 80km 고도에 위치하며, 온도가 약 -90℃로 기권 전체에서 온도가 가장 낮게 관측되는 곳의 명칭은 무엇인가?

  • 대류권 계면
  • 중간권 계면
  • 열권 계면
  • 성층권 상부
  • 외권

정답:

②번 중간권 계면이 대기권 최고의 냉동 창고예요. 높이 약 80km 부근에 위치한 이곳은 춥고 건조한 중간권이 끝나고 열권이 시작되는 경계로, 기온이 약 -90℃까지 떨어져 기권에서 온도가 가장 낮답니다.

오답 잡기

  • 대류권 계면은 중간권 계면보다 온도가 더 높습니다.
  • 열권 계면은 기권에서 가장 온도가 높은 곳 중 하나입니다.
  • 성층권 상부는 오존층의 영향으로 비교적 따뜻합니다.
  • 외권은 대기권 밖의 우주 영역으로 기권에 포함되지 않습니다.

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