「대기의 운동과 순환」 단원은 대기가 왜 오르내리고 어떻게 움직이는지를 다룹니다. 공기 덩어리가 단열 변화하며 기온이 달라지는 과정과 대기 안정도, 기압 경도력과 전향력이 만드는 지균풍, 위도에 따른 복사 에너지의 과잉과 부족, 세 순환 세포로 나타내는 대기 대순환까지 이어집니다. 아래 20문항으로 이 개념들을 계산과 판단 양쪽에서 확인합니다.
📝 대기의 운동과 순환 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
저는 수학학원 원장이라 지구과학을 가르치는 사람은 아닙니다. 다만 시험지 한 장을 어떻게 쓰느냐는 과목과 상관없이 말씀드릴 수 있습니다.
「대기의 운동과 순환」은 단열 변화, 지균풍, 대기 대순환처럼 개념이 줄줄이 이어져서 읽을 때는 다 아는 것 같습니다. 그래서 책이든 필기든 다 덮고 20문항을 끝까지 혼자 풀어 보시기 바랍니다.
채점한 뒤에는 틀린 번호에만 표시를 해 두고, 해설은 그다음에 읽으세요. 그 번호는 바로 고쳐 놓고 끝내지 말고, 몇 주 지난 시험 기간에 한 번 더 풀어 보면 좋습니다. 잊어버렸을 때 다시 푸는 쪽이 제게는 훨씬 믿을 만한 확인입니다.
— 수학의 신호 원장
대기의 운동과 순환, 무엇이 이어지나
바탕에는 공기 덩어리가 오르내릴 때 단열 변화로 기온이 달라진다는 원리가 있습니다. 건조 단열 감률 10 °C/km, 습윤 단열 감률 5 °C/km를 환경 감률과 견주어 안정도를 판단하고, 이슬점에 닿으면 수증기가 응결해 구름이 생기는 흐름으로 이어집니다. 산을 넘는 바람의 기온 계산도 이 연장선입니다.
다음은 바람과 순환입니다. 기압 경도력과 전향력이 평형을 이루는 지균풍, 위도마다 다른 순복사 에너지를 저위도에서 고위도로 옮기는 수송, 그 결과로 나타나는 해들리 순환·페렐 순환·극순환이 한 줄로 연결됩니다. 전향력이 sin(위도)에 비례한다는 점도 여러 곳에서 함께 쓰입니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
북반구 상공에서 등압선이 동서 방향으로 나란하고 북쪽으로 갈수록 기압이 낮아진다. 마찰력이 없고 등압선이 직선일 때 이 지역에서 부는 지균풍의 풍향은? ① 동풍 ② 남풍 ③ 북풍 ④ 서풍정답 · ④ 서풍 — 기압 경도력은 저압부인 북쪽을 향하므로 전향력은 남쪽을 향해야 두 힘이 평형을 이룬다. 북반구에서 전향력은 운동 방향의 오른쪽으로 작용하므로 바람은 동쪽을 향해 분다. 따라서 서쪽에서 불어오는 서풍이다.
어느 지역 대기의 기온 감률이 고도 1~3 km 구간에서 7 ℃/km로 일정하다. 건조 단열 감률을 10 ℃/km, 습윤 단열 감률을 5 ℃/km로 할 때, 이 구간의 대기 안정도로 가장 적절한 것은? ① 절대 안정 ② 조건부 불안정 ③ 절대 불안정 ④ 중립정답 · ② 조건부 불안정 — 환경 기온 감률 7 ℃/km는 습윤 단열 감률(5 ℃/km)보다 크고 건조 단열 감률(10 ℃/km)보다 작다. 이 경우 불포화 공기는 안정하지만 포화 공기는 불안정하므로 조건부 불안정이다.
위 자료에서 공기 덩어리가 고도 3.0 km까지 상승했을 때의 기온은 몇 °C인가? (단위 포함, 소수 첫째 자리까지) 지표 부근의 공기 덩어리가 산비탈을 따라 강제로 상승한다. 출발 지점의 기온은 26 °C, 이슬점은 14 °C이다. 이 공기 덩어리는 응결 고도에 이를 때까지 건조 단열 감률(10 °C/km)로 냉각되고, 응결 고도의 높이는 125 m × (기온 − 이슬점)으로 구한다. 응결이 시작된 뒤에는 습윤 단열 감률(5 °C/km정답 · 3.5 °C — 응결 고도는 125 m × (26 − 14) = 1500 m이고, 이 높이에서의 기온은 26 − 10 × 1.5 = 11 °C이다. 1.5 km 이후 1.5 km를 더 올라가는 동안 습윤 단열 감률로 냉각되므로 11
이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조 단열 감률은 10 ℃/km, 습윤 단열 감률은 5 ℃/km이다.) 〈보기〉 ㄱ. 0~1 km 구간은 공기의 포화 여부와 관계없이 불안정하다. ㄴ. 1~2 km 구간은 절대 불안정 상태이다. ㄷ. 2~3 km 구간은 포화된 공기도 안정하다. 어느 날 관측한 고도별 환경 기온은 다음과 같았다. 고도 0 km: 20 ℃ 고도 1 km: 8 ℃ 고도 2 km: 1 ℃ 고도 3 km: −1 ℃ 각 구간에서 환경의 기온 감률을 구하고, 단열 변화하는 공기 덩어리의 기온 감률과 비교하여 대기의 안정도를 판단한다. ① ㄱ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ② ㄱ, ㄷ — 환경 기온 감률은 0~1 km에서 12 ℃/km, 1~2 km에서 7 ℃/km, 2~3 km에서 2 ℃/km이다. 12 ℃/km는 건조 단열 감률보다 커서 항상 불안정이고(ㄱ), 2 ℃/km는 습윤 단열 감률보다 작
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
대기의 운동과 순환에서 자주 헷갈리는 곳
안정도 구간 나누기 환경 감률이 10보다 크면 절대 불안정, 5와 10 사이면 조건부 불안정, 5보다 작으면 절대 안정입니다. 구간마다 값을 따로 구해 비교해야 합니다.
지균풍의 방향 북쪽이 저압이면 기압 경도력은 북쪽, 전향력은 남쪽을 향합니다. 북반구에서 전향력은 운동 방향의 오른쪽이라 바람은 동쪽으로 불고, 이름은 서풍입니다.
직접 순환과 간접 순환 해들리 순환은 직접 순환, 페렐 순환은 간접 순환입니다. 위도 60°는 상승 기류의 저압대이며, 지표풍은 세포마다 무역풍·편서풍·극동풍으로 다릅니다.
대기의 운동과 순환 시험지에 나오는 문항 모양
선다
choice
단답
4지선다
short
대기의 운동과 순환, 집에서 이렇게 공부해 보세요
먼저 고도별 기온 값에서 구간마다 환경 감률을 직접 구하고 10, 5와 견주는 계산을 하루 20~30분 반복합니다. 이어서 산을 넘는 바람 문제를 이슬점과 기온이 만나는 고도, 정상 기온, 풍하 사면 기온 순으로 끊어 적어 가며 풉니다.
그다음 지균풍은 두 힘의 방향을 화살표로 먼저 그려 풍향을 정하고, 속도는 기압 경도력과 f·v를 같다고 놓아 구합니다. 끝으로 순복사의 부호가 바뀌는 위도와 세 순환 세포의 상승·하강 위치를 표로 그려 지표풍과 함께 정리합니다.