태양의 고도와 계절

태양의 고도 - 고도에 따라 기온이 변해 

태양의 고도가 달라지면 기온이 변해. 태양의 고도는 어떻게 측정할까?
태양의 고도¹⁾는 지평면과 태양이 이루는 각을 말해. 이것을 측정하는 방법은 아주 간단해. 먼저 운동장에 막대를 수직으로 꽂고, 막대가 만드는 그림자 끝을 표시해. 그리고 막대 끝과 그림자 끝을 실로 연결한 다음, 막대 그림자와 실이 이루는 각을 각도기로 재면 되지.

 

 

막대의 그림자 끝과 막대의 끝을 실로 연결한 다음, 각도기로 측정한다.

 

그럼 하루 동안 태양의 고도는 어떻게 달라질까?

햇빛이 하루 종일 비치는 곳에 막대를 수직으로 세운 후, 1시간 간격으로 막대 그림자를 표시하고, 막대 그림자 끝과 실이 이루는 각을 재면 하루 동안 태양의 고도 변화를 알 수 있어. 아래 표를 보면 태양의 고도는 12시에 가까워질수록 점점 높아지다가 12시에 가장 높고, 12시가 지나면 다시 낮아짐을 알 수 있어. 태양의 고도가 변하면, 그림자의 길이도 변하고 기온도 변해. 하루 동안 태양의 고도가 높을수록 그림자의 길이는 짧아지고, 기온은 높아지지.

 

 

  

더 알아보기 태양의 고도가 가장 높을 때 기온도 가장 높을까?

 

 

우리나라의 경우, 하루 중 태양의 고도가 가장 높은 시각은 12시 30분경이지만, 기온이 가장 높은 시각은 약 2시경이야. 태양의 고도가 가장 높을 때 지표면이 받는 태양 에너지 양이 가장 많기는 하지만, 지표면이 데워지는 데는 시간이 많이 걸리기 때문이야. 그래서 기온은 약 2시경에 가장 높아. 기온은 해뜨기 직전이 가장 낮고, 오전부터 점점 높아지기 시작하여 오후 2시경에 가장 높다가 그 후에 점점 낮아져.

계절별 고도와 기온 변화 - 계절에 따라 고도가 달라져

교과단원 6학년 1학기 3. 계절의 변화

 

계절에 따라 태양이 뜨는 위치가 다르다고?

태양은 동쪽에서 떠서 서쪽으로 진다고 해. 하지만 정확하게는 계절²⁾에 따라 조금씩 달라져. 춘분과 추분 때는 태양이 정동에서 떠서 정서로 지지만, 낮의 길이가 가장 긴 하지 때는 약간 북쪽으로 이동한 지점에서 떠오르고, 밤의 길이가 가장 긴 동지 때는 약간 남쪽으로 이동한 지점에서 떠오르지. 지구가 태양 주위를 자전축이 기울어진 채로 공전하기 때문에, 태양이 지나는 길이 계절에 따라 달라져서 그런 거야.

 

 

 

계절에 따라 해가 뜨는 위치와 태양의 고도가 달라진다.

 

따라서 계절에 따라 태양의 남중 고도³⁾도 달라져. 24절기⁴⁾의 하나인 하지 때를 보면 태양의 고도가 가장 높고, 태양이 지표면 위에 머무르는 시간도 많아. 그래서 낮의 길이도 가장 길지. 또 태양 에너지도 많이 받게 되어 기온이 올라가게 돼. 반대로 동지 때는 1년 중 태양의 고도가 가장 낮고, 태양이 지표면 위에 머무르는 시간도 가장 짧아. 그래서 지표면이 받는 태양 에너지의 양도 적어져서 기온이 낮은 겨울이 되는 거야.

 

  

더 알아보기 지구가 태양에서 가장 가까울 때는?

태양 주위를 도는 지구의 공전 궤도는 원일까? 타원일까? 정답은 타원이야. 타원이라고 하니, 여름에는 태양과 가까워서 덥고 겨울에는 태양에서 멀리 떨어져 있기 때문에 춥다고 생각할 수도 있는데, 사실은 정반대야! 오히려 여름에는 지구가 태양에서 가장 멀리 떨어져 있고, 겨울에는 태양에서 가장 가깝게 있거든. 계절별로 기온이 차이가 나타나는 까닭은 태양에서 가깝고 멀기 때문이 아니라, 태양의 고도가 높거나 낮기 때문이지.

 

각주

1. 1 태양의 고도 천체가 지평선이나 수평선과 이루는 각을 고도라 한다. 태양의 고도란 지평면과 태양이 이루는 각을 말한다.
2. 2 계절 규칙적으로 되풀이되는 자연 현상에 따라 1년을 구분한 것. 우리나라와 같은 온대 지방은 기온 차이에 따라 봄, 여름, 가을, 겨울로 나누고, 열대 지방은 강우량을 기준으로 건기와 우기로 나눈다.
3. 3 태양의 남중 고도 태양의 남중 고도는 태양이 정남의 위치에 왔을 때의 고도를 말한다. 우리나라는 약 12시 30분경이며, 이때가 하루 중 그림자의 길이가 가장 짧다.
4. 4 절기 태양이 하늘에서 1년 동안 지나는 길을 15도 간격으로 등분하여 계절을 24개로 세분화한 것. 춘분, 하지, 추분, 동지 등의 이름을 붙여 사용한다.