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사막은 얼마나 덥나요? – 헨리(5세), 인디애나주 사우스벤드

사막에 대해 생각할 때, 아마도 뜨거운 태양 아래 거대한 모래 언덕의 파도를 상상할 것입니다. 아프리카의 사하라 사막과 같은 뜨거운 사막을 상상하게 될 것입니다.

지구에서 기록된 뜨거운 기온 중 일부는 사막에서 발생했습니다. 지구상에서 가장 뜨거운 기온은 캘리포니아주 데스 밸리의 134°F(56.7°C)였습니다. 가장 높은 지구 온도는 이란의 오드 사막에서 177.4F(80.8C)였습니다.

비교해 보면 매우 뜨거운 목욕의 온도는 약 43°C(110°F)입니다. 따라서 이 온도는 피부에 안전한 온도를 훨씬 뛰어넘는 온도입니다.

일부 사막을 그토록 뜨겁게 만드는 이유는 무엇이며, 애초에 사막이 존재하는 이유는 무엇입니까? 그것은 지구의 대기가 지구 주위를 어떻게 움직이고 지구에 있는 것과 상호 작용하는지에 관한 것입니다.

사막이란 무엇입니까?

나와 같은 기후학자들은 온도가 아니라 강수량(비, 눈, 우박 등 하늘에서 떨어지는 모든 형태의 물)으로 사막을 정의합니다. 연간 비가 10인치(250mm) 미만인 지역은 공식적으로 사막입니다.

이 정의에는 뜨겁다는 의미가 없습니다. 사실 추운 사막도 있습니다. 지구상에서 가장 큰 사막은 남극 대륙으로, 내륙 고지대에서는 평균 겨울 기온이 -75F(-60C)에 도달할 수 있습니다.

남극은 눈이 거의 내리지 않기 때문에 사막으로 간주됩니다. 이곳은 수천만 년에 걸쳐 소량의 눈이 쌓인 결과로 거대한 빙상으로 덮여 있습니다.

그들은 어디에 있으며, 그 이유는 무엇입니까?

적도는 지구의 중앙을 둘러싸며 지구를 북반구와 남반구의 두 부분으로 나누는 가상의 선입니다. 위도선은 두 반구를 나누는 적도에 평행한 가상의 고리입니다. 위도는 적도에서 0도부터 각 극에서 90도까지의 각도로 측정됩니다.

지구본을 보면 흥미로운 패턴을 발견할 수 있습니다. 사하라 사막, 아라비아 사막, 호주의 대빅토리아 사막을 비롯한 세계의 뜨거운 사막 대부분은 지구를 중심으로 북위 약 30도, 적도 남위 30도에 위치한 두 개의 수평 벨트 내에 늘어서 있습니다.

이러한 위치는 우연이 아닙니다. 이는 대기가 지구 주위를 어떻게 움직이는지와 관련이 있습니다.

전 세계적으로 적도 지역은 직사광선을 가장 많이 받기 때문에 지면 근처의 공기가 따뜻해지고 상승합니다. 극지방에서는 공기가 매우 차갑고 하강합니다. 이러한 끊임없는 상승 및 하강 운동은 각 반구에 대해 움직이는 공기의 거대한 고리를 생성합니다. 이는 마치 대기 중 느리게 움직이는 컨베이어 벨트와 같습니다.

지구가 회전함에 따라 거대한 움직이는 공기 고리가 각 반구에 대해 세 개의 작은 고리로 비틀리고 분할됩니다. 이러한 공기 이동의 결과로 공기는 일반적으로 적도와 위도에서 약 60도 상승하고, 극과 위도에서는 약 30도 감소합니다.

공기가 상승하면 팽창하고 냉각됩니다. 온도가 낮아지면 수증기가 응결하여 강수를 형성합니다. 공기가 하강하면 압축되고 가열되어 물이 증발하여 건조한 상태가 됩니다.

이것이 사막이 약 30도 및 극 근처에서 발견되는 이유입니다. 이곳은 대기의 움직임으로 인해 공기가 가라앉아 건조한 사막 상태를 만드는 곳입니다.

왜 이렇게 뜨거워지나요?

위도 30도 근처의 사막은 세 가지 이유로 매우 뜨거워질 수 있습니다.

첫 번째 이유는 클라우드에서 찾을 수 있다. 세계 대부분의 지역에서는 공기 중의 수분이 구름을 형성합니다. 흐린 날에는 구름이 햇빛을 차단하여 더 시원한 온도를 만드는 데 도움이 된다는 것을 알 수 있습니다. 사막의 공기는 너무 건조하기 때문에 이러한 보호막이 부족합니다. 그늘을 제공하는 구름이 없기 때문에 태양으로부터 들어오는 모든 태양 에너지는 지구 표면에 도달하여 최대 강도로 지구를 가열합니다.

이 사막의 온도가 그토록 높은 또 다른 이유는 발 아래에서 찾을 수 있는 것입니다. 해변에서는 더운 날 모래가 바다보다 더 따뜻하게 느껴지는 것을 느낄 수 있습니다. 이는 과학자들이 온도를 변화시키는 데 필요한 에너지의 양을 설명하기 위해 사용하는 용어인 비열의 차이 때문입니다.

물은 비열이 매우 높기 때문에 가열하는 데 많은 에너지가 필요하므로 오랜 시간이 걸립니다. 반대로 암석과 모래는 온도가 더 낮습니다. 그들은 태양으로부터 에너지를 흡수하고 매우 빠르게 가열됩니다. 같은 이유로 해가 지면 그 따뜻함을 유지할 수 없습니다. 밤이 되면 모든 열이 우주로 다시 빠져나가게 됩니다. 이것이 바로 사막이 정오에 불에 구워졌다가 자정에 얼어붙는 이유입니다.

이 뜨거운 사막이 뜨거운 상태를 유지하는 마지막 이유는 물이 증발할 때 열을 제거하는 방식과 관련이 있습니다. 사막이 아닌 지역에서는 식물이 물을 공기 중으로 방출하여 주변 지역을 냉각시킵니다. 과학자들은 이 현상을 증발 냉각이라고 부릅니다. 따뜻한 날에도 수영장에서 나오면 추위를 느낄 수 있는 것도 이 때문이다.

사막에서는 땅이 건조하고 식물이 거의 없기 때문에 증발냉각이 거의 일어나지 않습니다. 이러한 자연 냉각 시스템이 없으면 태양열이 지면에 갇혀 있어 낮 동안의 사막이 타는 듯한 느낌을 줍니다.

지구 온난화가 사막을 어떻게 변화시키고 있는가?

석탄, 석유, 천연가스 등 화석 연료를 태우고 숲을 벌채하는 등 인간의 활동으로 인해 지구가 따뜻해지면서 사막은 몇 가지 큰 변화를 겪고 있습니다.

세계 여러 지역에서 지구 온난화로 인해 사막이 더 뜨겁고 건조하며 먼지가 더 많아지고 있습니다. 또한 더 많은 식물이 있던 곳으로 바깥쪽으로 퍼지게 만듭니다. 평범한 땅이 건조한 사막으로 변하는 것을 사막화라고 합니다.

그러나 기후 변화는 모든 곳에 같은 방식으로 영향을 미치지 않습니다. 일부 사막 지역에서는 변화하는 바람 패턴으로 인해 실제로 평소보다 더 많은 비가 내려 사막이 부분적으로 녹색화됩니다. 이는 인도와 파키스탄의 타르 사막, 사하라 사막의 남쪽 끝, 중국 북부와 북서부의 일부 사막에서 관찰되었습니다. 이러한 사막 환경의 큰 변화는 생태계를 변화시켜 사막 환경에 적응한 자생 동식물의 생존을 어렵게 만듭니다.

사막은 지구상에서 가장 극단적이고 아름답고 균형 잡힌 장소 중 하나입니다. 대기와 지구가 어떻게 함께 작용하는지 이해하면 지구상에서 가장 뜨거운 곳이 나머지 세계와 어떻게 연결되어 있는지 알 수 있습니다.

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이 기사는 다음에서 재출판되었습니다. 대화는 복잡한 세계를 이해하는 데 도움이 되는 신뢰할 수 있는 사실과 분석을 제공하는 독립적인 비영리 뉴스 조직입니다. 작성자: 우솽이, 데이턴대학교

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Shuang-Ye Wu는 이 기사의 혜택을 받을 수 있는 회사나 조직에서 일하거나, 컨설팅하거나, 주식을 소유하거나 자금을 지원받지 않으며, 학술 임명 외에는 관련 제휴 관계를 공개하지 않았습니다.