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날씨의 모든 것! 과학으로 기후를 읽다!

『알수록 재미있는 날씨 이야기』는 날씨에 대한 재미있는 이야기를 통해 과학 상식을 배울 수 있는 책이다. 날씨는 우리의 일상과 밀접한 관련을 맺고 있어 언뜻 보면 매우 친숙한 것 같지만, 조금만 깊이 들여다보면 온통 수수께끼로 둘러싸여 있다. 아주 쉬운 질문에서 출발하여 변화무쌍한 날씨가 어떻게 만들어지고 우리에게 어떤 영향을 미치는지, 알쏭달쏭 수수께끼 같은 날씨의 참모습을 과학 원리로 쉽게 풀어준다.

날씨란 무엇인가, 대기란 무엇인가, 바람은 왜 부는 걸까?, 바다의 날씨는?, 기압은 날씨에 어떤 영향을 미칠까?, 기상학이란 무엇인가 등 다양한 주제로 세분화하여 기상학을 다뤘다. 기본 요소가 서로 어떻게 작용하느냐에 따라 얼마나 다양한 날씨가 생겨나는지 살펴보고, 지구상의 다양한 기후 조건·인간·우주가 날씨에 어떤 영향을 미치는지도 알려준다. 더불어 앞으로 지구의 기후는 어떤식으로 흘러갈 것인지, 우리가 현재 무엇을 해야 하는지도 함께 이야기한다.

과학의 눈으로 들여다본 요즘 날씨 이야기

해가 갈수록 여름은 왜 더 더워질까? 맑은 하늘에 구름은 왜 생길까? 구름은 왜 전기를 머금고 있다 번개를 쏠까? 우박은 왜 추운 겨울이 아니라 다른 계절에 쏟아져 내릴까? 여름마다 우리나라를 휩쓸고 가는 태풍은 과연 어디에서 오는 걸까? 태풍과 토네이도는 뭐가 얼마나 다를까? 기후온난화는 정말로 지구 빙하기를 앞당길까?……
날씨는 우리의 일상과 밀접한 관련을 맺고 있어 언뜻 보면 매우 친숙한 것 같지만, 조금만 깊이 들여다보면 온통 수수께끼로 둘러싸여 있다. 이 책은 '날씨란 무엇인가?'란 아주 쉬운 질문에서 출발하여 변화무쌍한 날씨가 어떻게 만들어지고 우리에게 어떤 영향을 미치는지, 알쏭달쏭 수수께끼 같은 날씨의 참모습을 과학 원리로 쉽게 풀어준다. 그리고 날씨와 기후변화가 우리의 미래를 어떻게 바꿀지도 상세히 알려준다.

과학 원리로 보면 내일의 날씨가 보인다!

일상생활에 미치는 날씨의 영향력이 커지다 보니 사람들은 자연스레 날씨에 많은 관심을 기울인다. 그러나 우리 마음에 쏙 드는 날씨가 과연 몇 날 며칠이나 될까? 야속한 하늘을 보며 불평을 터트리는 게 우리가 할 수 있는 전부다.
책이나 뉴스에서 ‘고기압’, ‘저기압’ 정도의 단어를 듣는 일은 이제 익숙해졌다. 또한 기압이 올라가느냐 내려가느냐에 따라 날씨가 변하며, 태풍과 토네이도가 어떻게 다른지 설명할 수도 있다. 그렇지만 날씨가 우리에게 중요하고 친숙한 만큼 날씨를 정말 제대로 이해하고 있을까?
이 책은 우리가 입으로만 말하는 날씨가 아니라 과학의 눈으로 들여다본 진짜 날씨 이야기를 담고 있다. 먼저 날씨의 기본 요소, 즉 지구 표면에 존재하는 것과 대기·태양·물의 능력에 관해 알려준다. 그리고 기본 요소가 서로 어떻게 작용하느냐에 따라 얼마나 다양한 날씨가 생겨나는지 살펴보고, 지구상의 다양한 기후 조건·인간·우주가 날씨에 어떤 영향을 미치는지도 알려준다.

날씨의 기본 요소는 어떻게 상호작용하는가?

저자는 예측할 수 없는 날씨 현상을 과학적 사실을 묻고 답하는 형식으로 아주 쉽게 설명한다. 날씨란 무엇인가? 다른 행성에도 날씨가 존재할까? 지구 대기권은 어떻게 생겼을까? 태양광선이 지구를 비추면 어떤 일이 생길까? 바람은 왜 부는 걸까? 사계절은 왜 생기는 걸까? 태풍은 어떻게 만들어질까? 라는 질문을 던지고, 독자가 떠올릴 평범한 답에 하나하나 과학이란 옷을 입혀 날씨를 과학이란 현미경에 올려놓는다.
과학의 눈으로 보면 날씨는 공기의 상태가 어떠한가를 알려주는 척도이다. 확대해서 말하면 날씨는 지구의 대기 상태를 알려주는 척도인 셈이다. 하지만 단순히 대기의 상태만으로 날씨가 결정되는 건 아니다. 대기권을 가득 채운 기체와 이들에 영향을 미치는 ‘태양’이 날씨의 변화를 주도한다.
또 우리가 피부로 느끼는 가장 명확한 날씨 현상인 ‘바람’과 바다와 산맥 같은 지구의 다양한 특성은 날씨에 어떤 영향을 미치는지 사례를 들어 설명한다. 그리고 이런 특성이 서로 영향을 주고받으면서 생기는 기압의 변화, 날씨 전선에서 생기는 일, 비 · 바람 ? 구름이 만들어지고 어떤 날씨 변화를 일으키는지 날씨의 현상을 한 가지씩 풀어 나간다.
요즘은 예전과 달리 일부 지역의 날씨가 아니라 지구 전체를 둘러싼 기후 이야기가 더 자주 입에 오르내린다. 지구의 기후가 현재 인류가 당면한 가장 시급한 생존 문제와 직결되어 있기 때문이다. 이 책도 1부에서 설명한 과학 지식을 바탕으로 2부에서 기후변화가 가져올 인류 생존의 문제를 다루고, 기후변화 시대에 슬기롭게 대처하는 자세에 대해 꼼꼼히 따져본다. 여기에 세밀한 일러스트와 사진이 함께 실려 있어 독자의 이해를 돕는다.
한편, 각각의 날씨 요인이 우리나라에서는 어떤 특별한 날씨 상황을 만들어내는지, 기상청 기상서비스지능국장인 유희동 박사가 자세한 해설을 덧붙였다.

유럽에는 없는 장마전선이 우리나라에만 있는 이유는 무엇일까?

장마는 우리나라와 유럽의 날씨를 비교할 때 손꼽히는 특징이다. 장마전선의 활약으로 우리나라는 연간 강수량의 50~60퍼센트가 장마 기간을 포함한 여름에 집중된다. 그럼 유럽에서는 형성되지 않는 장마전선이 여름철 우리나라를 중심으로 만들어지는 이유는 무엇일까? 여름철에 우리나라 날씨에 영향을 미치는 한반도 주변의 기단의 특성 때문이다.
겨울철에는 차고 건조한 시베리아 기단, 봄과 가을에는 따듯하고 건조한 양쯔강 기단, 여름에는 차고 습한 오호츠크해 기단과 따듯하고 습한 북태평양 기단이 영향을 미친다. 그리고 북태평양 기단처럼 열대성 해양 기단인 적도 기단도 우리나라 여름철 날씨에 영향을 미치는데, 적도 기단은 태풍이 우리나라 쪽으로 북상할 때 몰려와 큰비를 내린다.
여름철에 영향을 미치는 오호츠크해 기단과 북태평양 기단은 모두 해양성 기단이지만 오호츠크해 기단은 차갑고 습한 반면, 북태평양 기단은 따뜻하고 습하다. 따라서 두 기단이 여름철에 인접한 지역에 위치하면 두 기단 사이 경계면에 전선이 형성된다. 둘 중 어느 하나가 강하면 온난전선이나 한랭전선이 되어 이동한다. 그러나 우리나라의 6월부터 7월 사이에는 북태평양 기단과 오호츠크해 기단이 공교롭게도 세력의 균형을 이루어 어느 쪽으로도 치우치지 않고 정체전선을 형성한다. 이 전선이 바로 장마전선이다.
우리나라의 기후변화는 궁극적으로는 이 기단들 그리고 이와 관련된 기압계에 변화가 생겨 이제까지 겪어보지 못한 기상 현상이 나타나는 것이라 말할 수 있다.(8장 따듯하고 찬 공기의 힘겨루기)

유희동(기상학 박사)
‘날씨 과학’은 수학, 물리, 화학, 해양학, 전산학 등을 아우르는 과학의 종합선물상자 같은 학문이라 접근하기 어려운 게 사실이다. 그런 면에서 다양한 과학 분야에서 독자와 효과적으로 소통해온 저자의 책이 출간되니 참 반가운 일이다. 이 책에는 저자의 폭넓은 과학 지식과 위트가 곳곳에 녹아 있어 날씨와 기후에 얽힌 복잡한 과학적 사실을 누구나 쉽고 즐겁게 이해할 수 있다. (기상청 기상서비스지능국장)

· 감수의 말 Ⅰ 천의 얼굴을 한 날씨의 원리
· 들어가는 말 Ⅰ 날씨, 도대체 네 정체가 뭐냐?

1부 _ 알수록 재미있는 날씨 원리

Chapter 1. 날씨는 언제, 왜 생길까?
다른 행성에도 날씨가 존재할까? Ⅰ 날씨를 확인하는 가장 정확한 방법
Chapter 2. 날씨가 사는 곳, 대기
지구 대기권은 어떻게 생겼을까? Ⅰ 공기 저울로 대기의 무게 재기Ⅰ
대기를 구성하는 다양한 기체들
Chapter 3. 푸른 지구의 시작, 태양
태양광선이 지구를 비추면 어떤 일이 생길까? Ⅰ 광선의 지구 여행과 푸른 하늘의 비밀Ⅰ 태양광선이 지구에 와서 하는 일 Ⅰ 대기의 열 전달 방식, 대류
Chapter 4. 바람은 왜 불까?
콜럼버스가 신대륙을 발견할 수 있었던 이유Ⅰ 바람의 순환과 운동Ⅰ 사계절은 왜 생길까?
Chapter 5. 날씨를 춤추게 하는 바다
지구의 에너지 저장 탱크, 물 Ⅰ 두 얼굴을 한 해변의 바람 풍경
[Q&A] 바다는 우리나라 날씨에 어떤 영향을 미칠까?
Chapter 6. 날씨를 바꾸는 산맥과 계곡
[Q&A] 산맥은 우리나라 날씨에 어떤 영향을 미칠까?
Chapter 7. 바람의 길을 만드는 고기압과 저기압
기압과 지구의 자전이 만드는 공기의 흐름Ⅰ 저기압 중심과 고기압 중심
[Q&A]기압은 날씨에 어떤 영향을 미칠까?
Chapter 8. 따듯하고 찬 공기의 힘겨루기
날씨 전선에서는 무슨 일이 벌어질까?Ⅰ 저기압과 고기압의 공생
[Q&A] 한반도를 쥐락펴락하는 전선과 기단은 무엇일까?
Chapter 9. 자연의 공습, 회오리바람
태풍은 어떻게 만들어질까?Ⅰ 육지 태풍, 토네이도
Chapter 10. 비와 구름 이야기
공기도 물을 마신다 Ⅰ 구름은 어떻게 생겨날까? Ⅰ 과학의 눈으로 들여다본 구름과 안개 Ⅰ 신비한 구름의 속살
Chapter 11. 날씨를 변덕쟁이로 만드는 뇌우
천둥 번개를 몰고 다니는 비Ⅰ 번개를 피하는 방법

· 이것만은 기억하자! 날씨를 이해하는 핵심 단서들

2부 _ 기후변화와 지구의 미래

Chapter 12. 미래를 예측하려는 도전, 기상학
나비의 날갯짓이 돌풍을 일으킨다Ⅰ 혼돈 속에도 질서가 있다Ⅰ 몸속에 있는 기상관측소
Chapter 13. 지구 날씨의 리듬, 기후대
기후대를 나누는 기준은 무엇일까?Ⅰ 다양한 사례로 살펴보는 기후대
Chapter 14. 기후변화와 지구의 눈물
우주의 영향과 지구의 기후변화 Ⅰ 거대한 한증막, 온실기후 시대Ⅰ 빙하기와 인류의 탄생Ⅰ 기후변화 어디까지 왔나?Ⅰ 북극의 눈물Ⅰ 남극 빙하와 바다가 보내는 경고Ⅰ 늘어나는 이산화탄소, 줄어드는 원시림Ⅰ 눈에 띄지 않는 생태계의 변화들
Chapter 15. 지구 기후의 미래
지구의 불확실한 미래Ⅰ 온도 변화가 낳을 우리의 미래Ⅰ 홍합과 굴이 북쪽으로 이사 가는 이유Ⅰ 무엇을 해야 하는가?