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은파 [999432] · MS 2020 (수정됨) · 쪽지

2021-11-16 23:37:15
조회수 20,795

내가 보려고 만든 지구과학1 최종 정리 - 2. 대기와 해양

게시글 주소: https://orbi.kr/00040592777

2015 개정교육과정 이후 작년, 올해 평가원 기출 총 5회분 (21 6월, 21 9월, 21 수능, 22 6월, 22 9월)을 핵심개념에 따라 출제문제를 구분해봤습니다

문제에서 요구하는 핵심 개념에 대해서는 빠짐없이 정리했고 핵심개념 이외에 추가로 유기적, 복합적으로 요구될 수 있는 개념은 놓친게 있을 수 있습니다!


2단원

번호 / 핵심 개념 / 출제 빈도

9. 온대 저기압 (+기단, 일기도, 위성영상) / 6

10. 태풍 / 5

11. 여러가지 악기상 / 1

12. 해수의 성질 / 7

13. 해수의 표층순환 (+대기대순환) / 5

14. 해수의 심층순환 / 6

15. 엘니뇨와 라니냐 (+용승과 침강, ENSO) / 5

16. 기후변화의 요인 (외적, 내적 요인) / 2

17. 지구 열수지 (+지구온난화) / 3


_______________________________________________________________________________________________

정리한 개념들은 최근 평가원 기출에서 출제되었으면서 EBS 수특 개념설명 부분에 수록된 부분, 그리고 최근 평가원 기출에서 출제되지 않았어도 수특 개념에 중심적으로 설명하는 부분도 일부 포함되어 있습니다.

세세하게 개념을 다루진 못하고 지엽도 거의 없습니다.


9. 온대 저기압 (+기단, 일기도, 위성영상) / 6

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-15, 9-4, 9-19, 수능 8  / 22학년도) 6-8, 9-10


* 바람은 고기압 (하강 기류, 맑음)에서 저기압 (상승기류, 흐림)으로 분다. 


9-1) 기단

수특 사진 75쪽 참고 (개념체크)
시베리아 기단, 오호츠크해 기단, 양쯔강 기단, 북태평양 기단


여름: 남고북저의 기압 배치, 북태평양 고기압의 영향을 많이 받음 

- 남쪽의 따뜻한 기단, 북쪽의 차나 기단이 비슷한 세력을 이루어 정체전선 (장마전선)이 형성됨.

정체전선은 북동-남서 방형으로 길게 발달함, 비는 전선면이 있는 쪽에서 주로 오게 됨


겨울: 서고동저의 기압 배치, 시베리아 고기압의 영향을 많이 받음




9-2) 일기도
수특 사진 77쪽 참고

일기, 운량, 풍속, 전선과 기압, 기온, 이슬점, 기압, 기압 변화량


등압선을 통해 그 지역의 기압을 알 수 있음. 

등압선이 좁을수록 풍속 빠름





9-3) 

위성영상
가시 영상: 밝기는 적운형 > 층운형 구름 / 반사도도 적운형 > 층운형 구름

적외 영상: 밝기는 최상부 높이가 높을수록 밝음 / 최상부 온도는 높이가 높을수록 어두움

-가시 영상은 야간에 이용할 수 없음






9-4) 온대저기압

(한대 전선대) 찬 기단과 따뜻한 기단이 만나는 중위도 정체 전선상의 파동으로부터 발생

편서풍의 영향으로 서->동 이동, 위치에너지가 주요 에너지원


온난 전선 (전선 전면 넓은 구역 - 층운형 구름) 통과 시 (C->B): 기온 상승, 기압 하강

한랭 전선 (전선 후면 좁은 구역 - 적운형 구름) 통과 시 (B->A): 기온 하강, 기압 상승

북반구에서 바람은  C - 남동풍 B - 남서풍 A - 북서풍


온대저기압 중심 위쪽: 풍향 반시계 방향

온대저기압 중심 아래쪽: 풍향 시계 방향




10. 태풍 / 5

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-18, 9-19, 수능 11 / 22학년도) 6-18, 9-7

위도 5~25도의 열대 해상에서 (열과 수증기를 공급받아) 발생 (적도에서는 전향력이 약해 X) 

무역풍과 편서풍 영향으로 북서쪽으로 이동하다가 북동쪽으로 이동,  숨은열이 주요 에너지원


수특 80쪽 사진 참고 (북상하는 태풍의 구조와 이동 방향에 수직인 연직 단면에서의 기압과 풍속)

물리량 그래프, 시각적 구조 이해 정말 중요

중심부로 갈수록 기압은 낮아지며 바람이 강해진다.

단, 태풍의 눈에서는 기압은 계속 낮아지지만 약한 하강 기류가 나타나고 바람은 약해진다.


태풍의 진행 경로에서 오른쪽: 위험반원 (풍속이 상대적으로 강함)

태풍의 진행 경로에서 왼쪽: 안전반원 (풍속이 상대적으로 약함)





11. 여러가지 악기상 / 1

최근 평가원 출제 문항: 22학년도) 6-10

뇌우: 강한 상승 기류로 적란운 발달 -> 천둥, 번개, 소나기
1) 적운 단계에서 급격 성장 2) 성숙 단계에서 상승/하강 기류 함께 나타나며 현상이 가장 활발함 3) 소멸 단계에서 약한 하강 기류만 남게 되어 구름이 사라짐


우박: 적란운에서 강한 상승 기류를 타고 발생. 겨울과 한여름에는 거의 발생하지 않음

투명한 얼음층과 불투명한 얼음층이 번갈아 싸고 있는 층상 구조

빙정이 우박으로 성장하기 위해 과냉각 물방울이 필요함





12. 해수의 성질 / 7

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-4, 9-5, 수능 2, 수능 3, 수능 13 22학년도) 6-2, 9-12


12-1) 물리량 간의 관계
수온이 낮을수록, 염분이 높을수록, 수압이 클수록 해수의 밀도는 커진다. (+ T-S도를 통해 해수의 밀도, 특성 알 수 O)

용액의 온도가 낮을수록, 압력이 클수록 기체의 용해도는 커진다. 

(+ 용존량: 산소 < 이산화탄소 / 산소는 깊이대 중에서 표층에서 가장 많음, 이산화탄소는 깊어질수록 많음)



12-2) 해수의 온도

i) 표층 해수 온도: 등수온선이 대체로 위도와 나란함

+ 저위도일수록 온도 높음. 아열대는 대양의 서안에서 온도 높음. 


ii) 해수의 연직 수온:

혼합층 - 수온 거의 변화 X (바람의 혼합 작용)

수온약층 - 수온 급격히 변화 (대류 제한, 안정 상태)

심해층 - 수온 매우 낮고 거의 변화 X  (태양 복사 에너지 도달 X)



12-3) 해수의 염분
i) 표층 염분: 적도 < 극지방 < 중위도
-적도는 저압대 위치로 강수량이 많음

-극지방은 증발량이 적고 빙하가 융해됨 (그러나 결빙시 염분 높게 나타남/예: 북반구 극지방)


ii) 염분의 증감 요인

증발, 해수의 결빙 - 염분 증가

강수, 담수 유입, 빙하 융해 - 염분 감소


+염분비 일정 법칙




13. 해수의 표층순환 (+대기대순환) / 5

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-5, 9-10, 수능 2  22학년도) 6-2, 9-15


13-1) 대기 대순환

대기와 해수는 순환하며 저위도의 남는 에너지를 에너지가 부족한 고위도로 운반함. 


해들리 순환: 가열된 공기 상승 - 열적(직접) 순환

페렐 순환: 둘 사이에서 형성되는 간접 순환

극 순환: 냉각된 공기 하강 - 열적(직접) 순환


무역풍 / 편서풍 / 극동풍



13-2) 표층 순환

아열대 순환: (북- 시계 방향, 남 - 반시계 방향)

북반구 - 태평: 쿠로, 북태, 캘리, 북적 (난, 난, 한, 한) / 대서: 멕시, 북대, 카나, 북적 (난, 난, 한, 한)

남반구 - 태평: 남적, 동오, 남순, 페루 (난, 난, 한, 한) / 대서: 남적, 남순, 브라, 벵겔 (난, 난, 한, 한)



우리나라 주변 해류:

쿠로시오 해류 

대마(쓰시마) 난류, 동한 난류, 북한 한류
황해 난류



14. 해수의 심층순환 / 6

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-4, 6-10, 9-16, 수능 13  22학년도) 6-11, 9-3


심층순환: 밀도 차로 형성되는 열염 순환 

극 해역 좁은 면적에서 차갑게 냉각 -> 밀도 커져 가라앉음 -> 저위도로 이동하여 매우 천천히 상승 -> 표층따라 극 쪽으로 이동

-이동 속도 매우 느림 (수백년 이상)

수특 사진 107쪽 참고 (대서양에서의 심층 순환, 대서양 수괴의 수온과 염분, 전세계 해수의 순환)

밀도가 작은 것부터 점점 큰 순서대로 (1.027 ~ 1.028)

남극 중층수: 남위 60도에서 형성, 수심 1km 부근에서 북위 20도까지 이동

북대서양 심층수: 그린란드 해역에서 형성, 수심 1.5 ~ 4km 사이에서 남위 60도까지 이동

남극 저층수: 남극 대륙 주변 웨델해에서 형성, 해저 따라 북위 30도까지 이동


수온: 북심 > 남저 

염분: 북심 > 남저


심층순환은 표층순환과 연결되어 열에너지를 수송하여 열수지 불균형 해소하고

용존 산소가 풍부한 표층해수를 심해로 운반해 공급한다.


*기출 선지) 북대서양의 저/고위도 표층 수온 차가 크면 -> 표층 순환이 활발하게 일어나기 어려움 -> 심층순환 세기도 약해짐



15. 엘니뇨와 라니냐 (+용승과 침강, ENSO) / 5 (최근 기출 최고 오답률)

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-20, 9-7, 수능 20  22학년도) 6-13, 9-20


15-1) 바람과 해수의 이동

북반구에서는 바람이 부는 방향의 오른쪽 90도 방향으로 해수가 평균적으로 이동
(남반구는 왼쪽 90도) / 표층해수는 45도 방향


이러한 원리에 의해 해수가 발산하여 빠져 나가면 이를 채우기 위해 해수가 표층으로 올라오고 (용승)
반대로 해수가 수렴하여 모이면 표층해수가 심층으로 내려간다 (침강)


용승이 일어나는 경우 -

연안, 적도, 저기압성 바람 (고기압성 바람에서는 침강)



15-2) 엘니뇨와 라니냐

기본 원리: 

1) 동->서 무역풍

2) 동태평양에서 해수가 빠져나가 용승이 일어남 (표층 수온 낮아짐) 

3) 서) 저기압 / 상승 기류, 동) 고기압 / 하강 기류

4) 서) 구름과 강수량 많음 동) 맑음, 강수량 적음


엘니뇨는 이러한 흐름에서 무역풍이 약해질 때, 라니냐는 무역풍이 강해질 때이다.


엘니뇨 시기에는 위 그림에서 바람도 약해지고, 표층수, 수온약층 기울기가 완만해지고, 저/고기압도 상대적으로 평상시에 비해 약해진다고 보면 되는데,

이때에는 동태평양의 연안 용승 약화 (-> 덜 빠져 나가서 해면 높이 상대적으로 높아짐), 표층 수온 덜 낮아짐 (= 따뜻한 해수층이 얇아짐 = 수온약층이 더 깊게 위치함), 기압이 약해지는 등의 현상이 나타난다. 


반대로 라니냐 시기에는 위 그림에서 바람도 강해지고, 표층수 수온약층 기울기가 더 커지고, 저/고기압도 더 강해진다고 보면 된다. 이때 일어나는 현상은 엘니뇨랑 정반대로 나타난다.


기출에서는 적외선 방출 복사 에너지 편차, 20도씨 등수온선, 태양복사 에너지 편차등 다양한 조건을 제시하는데, 이는 위에서 서술한 수온, 해수면의 높이, 해면 기압(과 기류, 구름), 수온약층, 따뜻한 해수층과 연관지어서 해석할 수 있다.



+ 워커 순환: 평상시 나타나는 서/동태평양의 공기 상승/하강에 의한 순환 (엘니뇨 나타나면 약, 라니냐 나타나면 강)
+ 남방 진동 지수: 타히티 (동태 서태 사이) 기압 - 다윈 (서태) 기압

엘니뇨 시기는 평상시 서태평양 지역에 저기압이 강하던 때와 달리 동태, 서태 사이의 타히티 지역에서 저기압이 강하므로 남방 진동 지수는 음이다.
(라니냐는 양)


16. 기후변화의 요인 (+내적 요인) / 2

최근 평가원 출제 문항: 21학년도) 6-13 22학년도) 6-12


16-1) 고기후 연구

나무의 나이테 폭이 넓을수록 과거 기후는 온난함

빙하, 대기에서는 기온이 높을수록 18O /16O 동위원소비율도 크며 해양(예를 들어 해양 생물 화석)은 그 반대임


16-2) 기후 변화의 외적 요인

수특 123쪽 그림 참고


*다른 조건이 없는 경우 현재는 원일점에서 북반구가 여름


지구 자전축 방향은 26000년 주기로 바뀐다 (세차 운동)

-13000년 전/후는 지금과 방향이 반대, 6500년 전/후는 각각 지금으로부터 반시계/시계 방향으로 90도만큼 회전


태양과 떨어진 거리에 상관없이 그 지역이 태양빛을 일직선으로 바로 받는 반구면 여름, 아니면 겨울


다른 요인의 변화가 없다면 자전축 기울기가 커질수록 연교차도 커짐


                                         연교차, 자전축 기울기 커질때       연교차, 자전축 기울기 작아질때 

(낮의 길이 > 밤의 길이) - 여름 -       태양 남중고도 커짐                      태양 남중고도 작아짐 

(낮의 길이 < 밤의 길이) - 겨울 -      태양 남중고도 작아짐                     태양 남중고도 커짐



원일점과 근일점에서의 계절은 반대

이심률이 클수록 공전궤도는 찌그러진 타원형, 작을수록 원에 가까운 형태

원)여름, 근)겨울이면 이심률이 클수록 연교차 작음

원)겨울, 근)여름이면 이심률이 클수록 연교차 큼
 

1년동안 지구에 입사하는 평균 태양 복사 에너지양 = 지구와 태양의 평균 거리에 반비례함


+이외에도 태양 흑점 수 (태양의 활동 정도)에 따라 태양 복사 에너지양이 다를 수 있음


16-3) 기후 변화의 내적 요인

*지구 내적: 수륙 분포 변화 -> 해류 변화 -> 기후 변화 / 화산 활동 -> 반사율 증가 -> 평균 기온 하강


*인위적: 온실 기체 증가 -> 기온 상승 / 에어로졸 배출 -> 기온 하강 / 사막화, 도시화 -> 기후 변화


17. 지구 열수지 (+지구온난화) / 3

최근 평가원 출제 문항: 21학년도)9-14, 수능 10 22학년도) 9-5

(지구 열수지는 최근 평가원에는 출제된 적이 없지만 그 이전 기출과 교육청 내용을 정리함)


태양 복사 에너지 (가시광선 영역) / 지구 복사 에너지 (적외선 영역)
복사평형을 이루어 흡수량과 방출량이 같다.

온실 효과 기여 정도: 수증기 > 이산화탄소 > 메테인 > 오존 (양은 이산화탄소가 가장 많음)

온실기체 증가 -> 재복사 에너지 증가로 온도 상승


성층권 오존의 감소 -> 대기 흡수 태복에너지 감소

온실효과 = 대기 흡수량(방출량) 증가 

지구 반사율 증가 -> 지구 방출 복사 감소


*대기의 창: 대기에 의해 거의 흡수 x, 우주 공간으로 빠져나감 (8~13마미)


지구온난화 문제

온실효과 커지면서 지구온난화 현상 나타남

해수면의 높이가 상승, 빙하 면적 감소 등 상식선으로 풀 수 있음

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