태양의 고도 및 오로라 관찰 지역

하루동안 태양은 동쪽에서 서쪽으로 위치가 달라지면서 높이도 달라집니다. 태양의 높이는 태양이 지표면과 이루는 각으로 나타냅니다. 이 각을 태양 고도라고 합니다. 

 

오로라는 대기 중의 입자들이 태양에서 발생한 자기장과 상호작용하여 발생하는 현상입니다. 주로 극지방 지역에서 볼 수 있으며, 아름다운 빛의 표현으로 유명합니다.

 

여기에서는 태양의 고도가 위도에 따라 어떻게 달라지는지, 위도에 따라 오로라를 관찰할 수 있는 지역은 어디인지 살펴보려고 합니다. 끝까지 읽어보시고 필요한 정보를 찾으셨으면 좋겠습니다. 

 

 

 

 

목차

• 태양의 고도
• 태양의 고도 측정 방법
• 계절에 따라 낮과 밤의 길이 
• 오로라 발생 이유
• 오로라 관찰 시기

 

 

태양의 고도

하루 중 태양이 정남 쪽에 위치할 때 태양의 고도가 가장 높습니다. 이것을 태양이 남중했다고 하며, 이때의 태양 고도를 태양의 남중 고도라고 합니다. 

 

태양은 오후 12시 30분경에 남중하고, 이때 그림자 길이는 하루 중 가장 짧습니다. 태양 고도가 높아지면 기온도 높아지지만, 하루 중 기온이 가장 높은 시각은 태양이 남중한 시각보다 약 두 시간 뒤입니다. 

 

그럼 같은 시각에 측정한 태양 고도는 우리나라 어느 지역에서나 같은지 의문이 들 수 있습니다. 만약 지구가 편평하다면 태양 고도는 어디에서나 같을 것입니다. 그러나 지구의 모양은 둥글기 때문에 우리나라 각 지역에서 측정한 태양 고도는 약간씩 다를 수 있습니다.

 

 

태양의 고도 측정 방법

태양 고도의 그림자 길이는 태양 고도 측정기를 이용해 측정합니다. 태양 고도 측정기의 막대기 그림자 길이를 측정한 뒤 실을 그림자 끝에 맞추었을 때 그림자와 실이 이루는 각이 태양 고도입니다. 태양 빛은 매우 강하므로 맨눈으로 절대 보면 안 됩니다.

태양의 고도 측정기 <출처 - 한진과학>

태양 고도를 측정할 때 주의할 점이 몇 가지 있습니다.

 

시간에 따라 측정 시간 간격을 조정할 수 있으나 오후 12 시 30분경에는 반드시 측정해야 합니다. 우리나라에서는 이때 태양이 남중하기 때문입니다. 기온은 가능하면 백엽상의 온도계로 측정하며 일정한 시간 간격으로 축정 하는 것이 정확도를 높일 수 있습니다. 

 

정리를 하면 다음과 같습니다. 

 

하루 중 태양이 오후 12시 30분경 정남 쪽에 위치하는데 이것을 태양이 남중했다고 말합니다. 태양이 남중할 때 하루 중 태양의 고도가 가장 높습니다. 이때의 태양의 고도를 태양의 남중 고도라고 합니다. 

 

태양의 고도가 높아질수록 그림자 길이는 짧아지고 기온은 높아집니다. 

 

 

계절에 따라 낮과 밤의 길이

계절에 따라 낮과 밤의 길이는 위도에 따라 다르게 나타납니다. 특히 극지방에서는 독특한 현상이 나타나며 오로나 등과 같은 아름다운 자연 현상도 관찰할 수 있습니다. 

 

극지방에서의 낮과 밤의 길이도 계절에 따라 변하게 됩니다. 

 

북극 지방에서 봄이 되면 낮이 점점 길어지고 밤은 짧아집니다. 북극에서 여름은 '해가 뜬 상태'로 알려져 있으며 이 기간 동안은 24시간 동안 해가 지지 않고 계속해서 밝습니다. 

 

24시간 해가 지지 않는 현상을 백야(Polar Day)라고 합니다. 백야란 북극 지방에서 일어나는 자연현상으로, 발생 시기는 지역에 따라 다르지만, 일반적으로 6월 21일경부터 9월 23일경까지 약 93일 정도 지속됩니다. 이 때는 기온이 상승하기도 합니다. 

그 반대로, 24시간 해가 뜨지 않는 현상을 극야(Polar Night)이라고 합니다. 극야는 백야와 마찬가지로 북극 지방에서 나타나며, 백야와 반대로 겨울철에 발생합니다. 

 

북극 지역에서 가을이 되면서 낮이 점점 짧아지고 밤이 길어집니다. 겨울이 되면 '해가 떠 있지 않은 상태'인 극야가 발생합니다. 

 

정리를 하면 아래와 같습니다. 

 

극야 (Polar Night) : 겨울 시즌에 북극 지역에서 발생하는 현상으로, 일주일 이상부터 몇 개월까지도 계속되는 어두운 기간입니다. 해가 뜨지 않아서 완전한 어둠 상태가 유지됩니다.

 

백야 (Midnight Sun): 여름 시즌에 북극 지역에서 발생하는 현상으로, 일주일 이상부터 몇 개월까지도 계속되는 연속적인 햇살을 경험합니다. 해가 저녁 시간조차도 떠있습니다.

우리나라는 북반구에 위치한 나라로 계절에 따른 낮의 길이는 여름에 가장 길고 겨울이 가장 짧습니다. 밤의 길이는 낮의 길이와 반대로 여름에 가장 짧고 겨울에 가장 깁니다.  

 

각 계절별 일조시간을 정리해 보면 다음과 같습니다. 

 

구분	낮의 길이	밤의 길이
봄	평균 12시간 정도	평균 12시간 정도
여름	평균 13시간 정도	평균 11시간 정도
가을	평균 12시간 정도	평균 12시간 정도
겨울	평균 11시간 정도	평균 13시간 정도

 

 

오로라 발생 원인 

오로 나는 대기 중의 입자들이 태양에서 발생한 자기장과 상호작용하여 발생하는 현상입니다. 주로 극지방 지역에서 볼 수 있으며 아름다운 빛의 표현으로 유명합니다. 

오로라가 발생하는 원리는 태양 플레어나 태양풍 등으로 설명할 수 있습니다. 태양풍으로 인해 태양으로부터 방출된 전자 입자들이 지구의 자기장에 도달합니다. 이러한 입자들은 지구의 자기장을 따라 경도가 높은 극지방으로 이동하게 됩니다.

 

극지방에 도달한 입자들은 대기 중의 고도가 높은 층으로 진입하면서 대기 분자와 상호작용을 일으키게 되고 이 과정에서 에너지가 방출됩니다. 에너지 방출 결과 오로라라는 자연 현상이 만들어지게 됩니다. 

오로라 관찰 시기

오로라를 관찰할 수 있는 시기와 조건은 계절이 중요한 역할을 합니다. 북극에서는 가을(9월부터 10월)과 겨울(11월부터 3월)이 가장 적합한 시기입니다. 남극에서는 봄(9월부터 10월)과 가을(3월부터 4월)이 가장 적합합니다.

 

또한 오로라를 관찰하기 위해서는 밤이 적당합니다. 해가 뜨지 않거나 해가 지고 나면 오로라를 관찰하기 수월합니다. 북극의 극야 기간 동안은 밤이 계속되므로 오로라를 보기 좋은 환경입니다. 

 

즉, 오로라를 관찰하기 좋은 곳은 주로 북극권과 남극권에 위치한 극지방입니다.