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  • 과학과 놀자

    고위도 지역에서 해가 지지 않거나 뜨지 않는 현상

    1년 내내 더운 날씨가 지속되는 열대 지방이나 추운 날씨가 지속되는 한대 지방과 다르게 우리나라는 사계절의 변화가 뚜렷하다. 꽃이 만개하는 봄과 무더위가 찾아오는 여름, 단풍과 높은 하늘의 가을, 하얀 눈과 함께 추위로 얼어붙은 겨울까지. 우리나라에서는 이들 계절의 풍경을 모두 만끽할 수 있다. 그렇다면 계절의 변화는 왜 나타나는 것일까? 그 답은 태양 주위를 공전하는 지구의 자전축이 기울어진 데서 찾을 수 있다.태양 주위를 1년에 한 바퀴씩 공전하는 지구는 그와 동시에 24시간을 주기로 자전한다. 구 모양을 하고 있는 지구의 자전축은 지리상의 북극점과 남극점, 즉 위도가 각각 90°N, 90°S인 지역을 관통하는데, 지구의 공전축에 대해 약 23.5°만큼 기울어져 있다. 따라서 지구의 적도는 공전 궤도면에 대해 약 23.5°만큼 기울어진 채 자전하고 있으며, 이는 지구상에서 나타나는 계절 변화의 원인이 된다.기울어진 자전축을 가진 지구가 태양 주위를 공전하면, 지구 위에서 관측되는 태양이 하루 중 정오 무렵 가장 남쪽에 위치했을 때의 고도인 ‘남중 고도’가 달라진다. 남중 고도는 지표면의 단위면적당 도달하는 태양 복사에너지의 양을 결정하는데, 남중 고도가 낮을 때는 같은 에너지가 넓은 영역을 비추고, 남중 고도가 높을 때는 더 좁은 영역을 비추므로, 단위면적당 도달하는 태양 복사에너지의 양은 남중 고도가 낮을 때가 높을 때보다 더 적다. 따라서 만약 태양이 지구의 북반구 위에 있는 시기라면 북반구의 남중 고도는 높아 이때가 여름이며 이와 반대인 남반구는 겨울이 되는 것이다.계절이 변화하면 태양의 남중 고도뿐만 아니라 낮의 길이도 달라진다. 낮의