사계절이 생기는 이유

지구의 자전축이 공전 궤도면에서 대해 23.5도 기울어져 있어 궤도상의 위치에 따라 지구 각 부분에 받는 햇빛의 양이 다라지기 때문에 계절이 생기는 것이다. 흔히 지구와 태양이 거리가 변해서 계절이 생기는 것이라고 잘못 오해하는 경우가 많은데 거리에 따른 태양 에너지의 변화량은 1년에 기껏해야 3%에 지나지 않는다. 문제는 햇빛이 내려쬐는 각도, 곧 태양의 고도에 달려 있다.

 

서울을 예로 들자면 북위 38도쯤에 있는 거울은 하짓날 정오 무렵 태양의 고도는 약 76도에 이른다. 거의 머리 위에서 내리쬐는 셈이다. 반면, 동짓날 정오의 태양 고도는 29도밖에 안된다. 이처럼 비스듬히 햇빛이 비치니 지면이 받는 태양 에너지가 적어지게 마련이다. 게다가 태양의 고도가 낮을수록 일조 시간이 짧아진다. 하짓날 서울의 일조 시간이 약 14시간 30분인데 비하여, 동짓날은 일조 시간이 9시간 40분밖에 안된다. 이래저래 겨울에 받는 태양 에너지의 총량은 여름에 비해 한참 떨어지므로 날씨가 추운 것이다. 이처럼 계절은 지구 자전축의 기울기에 따른 태양의 고도에 밀접한 연관을 갖고 있다.

 

태양이 지구의 북극 쪽을 비출 때 북반구는 여름을 맞으며, 반대로 남반구는 겨울이 된다. 그 역도 성립되므로 북반구가 겨울일 때면 남반구는 여름이 되어, 산타가 털옷을 입었다간 쪄 죽을 염려가 분명하다. 참고로 온대지방은 봄, 여름, 가을, 겨울의 사계절이지만 열대나 아열대 지방에서는 강수량의 변화에 따라 우기와 건기로 나누고, 한대지방에서는 낮과 밤의 길이의 변화에 따라 백야와 극야로 나뉜다. 또한 고대 이집트에서는 세 계절로 나눴었는데 홍수철, 경작 철, 수확철이 그것이다. 오스트레일리아의 어떤 원주민들은 여섯 계절로, 스칸디나비아의 사미족은 여덟 개 이상의 계절로 나누기도 하였다.

 

 

 

2020/04/10 - [과학상식] - 새벽과 초저녁에만 수성과 금성이 보이는 이유

새벽과 초저녁에만 수성과 금성이 보이는 이유