지구를 둘러싼 대기의 층을 대기권이라고 해. 그렇다면 어디까지가 대기권이고 어디서부터가 우주 공간일까? 대기권과 우주의 경계를 분명하게 나누는 선은 없어. 하지만 아주 적게나마 공기가 남아 있는 곳까지를 대기권이라고 한다면, 지표면에서 약 1000㎞까지가 대기권에 포함돼.
사실 공기 대부분은 지상에서 약 10㎞ 안에 몰려 있어. 그 위로는 공기의 양이 매우 적어서 날씨 현상이 일어나지 않아. 그러면 왜 높이 올라갈수록 공기가 적어질까? 그건 지구에서 멀어질수록 중력이 약해지기 때문이야. 중력이란 지구 위의 물체가 지구로부터 받는 힘이야. 지표면 주변에는 지구의 중력이 강하게 작용해서 공기가 많이 붙들려 있지만, 위로 높이 올라가면 중력이 약해져서 공기가 별로 없는 것이지.
앞서 대기권이 대기의 층이라고 했지? 층은 아래서부터 위로 차례대로 쌓여 있을 때 쓰는 말이잖아. 1층, 2층처럼 말이지. 마찬가지로 대기권도 지표면에서부터 상공까지 대기를 이루는 성분이 층을 이루고 있어. 총 네 개의 층으로 구성돼 있는데, 각각 대류권, 성층권, 중간권, 열권이라고 해.
대기의 맨 아래층에 있는 대류권은 지표면에서부터 약 10㎞까지를 말해. 지구를 둘러싼 전체 대기권 높이의 100분의 1에 지나지 않을 정도로 얇은 층이지만, 공기의 80퍼센트가 여기에 모여 있어. 대류가 일어나는 곳이라서 대류권이라는 이름이 붙었어. 대부분의 날씨 현상이 여기에서 일어난단다.
성층권은 대류권 바로 위부터 고도 50㎞까지를 말해. 성층권 조금 위쪽에는 오존층이 있어. 이 층은 생명체에게 해로운 자외선을 흡수해서 지표면에 닿지 않도록 해 줘. 오존층이 자외선을 흡수하면 온도가 높이 올라가기 때문에 성층권에서는 위로 올라갈수록 기온이 높아지는 특징이 있어. 성층권은 위쪽 오존층의 온도가 아래쪽 공기 온도보다 높아서 대류가 일어나지 않아. 대류가 없으니 공기 흐름도 안정되겠지? 따라서 기류의 영향을 받는 비행기가 다니기 좋은 층이 바로 성층권이지.
중간권은 성층권 바로 위부터 고도 80㎞ 높이에 있는 공기층이야. 중간권의 맨 꼭대기의 온도는 영하 130도까지 내려갈 정도로 몹시 추워. 별똥별이 나타나는 곳이 바로 중간권이야.
열권은 대기권의 맨 위층에 있는 공기층이야. 중간권 바로 위부터 고도 1000㎞까지의 높이에 자리하고 있어. 이곳은 공기가 아주 희박해. 열권의 아래쪽에는 전파를 반사시켜서 멀리 있는 곳과 통신할 수 있게 해 주는 전리층이 있어.
하늘을 나는교실 제공·'초등학생이 가장 궁금해하는 과학 이야기 30' 시리즈 중 날씨 이야기(노하선 글·우디 크리에이티브스 그림)
