기온이 공기의 온도인 것처럼, 기압은 공기의 압력이야. 압력은 어떤 물체가 자신의 무게로 내리누르는 힘을 말해. 그렇다면 보이지도 잡히지도 않는 공기에 무게가 있다는 걸까?
◇공기에 무게가 있어?
맞아, 아주 가볍긴 하지만 공기에도 무게가 있어. 공기는 산소·질소·이산화탄소 등의 기체로 이루어져 있어. 고기 구워 먹을 때 쓰는 부탄가스통을 들어 보면 묵직한 걸 느낄 수 있잖아. 티끌 모아 태산이라는 말처럼 아무리 가벼워도 모이면 무거워지지. 이렇게 무게가 있는 기체가 우리 머리 위로 1000㎞나 높이 쌓여 있다고 생각해 봐. 그 무게가 만만치 않을 거란 짐작이 가지 않니?
실제로 1기압은 1㎠의 넓이에 1㎏의 무게로 누르는 공기의 압력이야. 그런데 우리는 왜 이런 압력을 느끼지 못하는 걸까? 그건 기압만큼 몸 안쪽에서도 바깥으로 밀며 버티는 힘이 작용하기 때문이야. 기압에 맞서 우리 몸의 안쪽에서 버티는 힘이 없었다면 우리 몸은 발에 밟힌 깡통처럼 납작해져 버렸을 거야. 그걸 보면 우리 몸도 참 대단한 거 같아, 그렇지?
◇기압, 그때그때 달라요!
모든 곳의 공기 무게가 다 1㎏인 건 아니야. 높은 산꼭대기에서 잰 공기의 무게는 1㎏보다 작아. 평지에서 대기권 끝까지가 1000㎞라면, 산꼭대기에서 대기권 끝까지의 높이는 산의 높이만큼 줄어들기 때문이지.
간단히 예를 들어 보자. 내가 높이 10㎞인 산꼭대기에 있다면, 거기서부터 대기권 끝까지의 높이는 990㎞겠지? 그러므로 줄어든 10㎞만큼의 공기 무게가 줄어들고, 그만큼 기압도 낮아지지. 막대기를 자르면 길이와 무게가 함께 줄어드는 것과 같아.
◇같은 높이에 있더라도 기압이 다르다?
평지와 높은 곳에서는 공기 무게가 달라도, 같은 평지에서라면 공기 무게가 같을 것 같지? 그렇지 않아.
공기는 어디에나 있지만 골고루 퍼져 있는 건 아니야. 지구의 대기가 끊임없이 움직이고 있기 때문에 어떤 곳에는 공기가 많이 몰려 있고, 또 어떤 곳에는 공기가 적어. 그래서 공기가 많이 몰려 있는 곳은 공기의 무게가 많이 나가고, 적게 있는 곳은 무게도 적게 나가.
밥을 꽉꽉 눌러 담은 밥공기와 살살 담은 밥공기의 무게가 다른 것과 마찬가지야. 무게가 다르면 누르는 힘인 압력도 달라지지. 그래서 공기가 많은 곳은 기압이 높고, 공기가 적게 있는 곳은 기압이 낮아.
하늘을 나는교실 제공·'초등학생이 가장 궁금해하는 과학 이야기 30' 시리즈 중 날씨 이야기(노하선 글·우디 크리에이티브스 그림)
