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우리와 늘 함께하는 날씨
그 속에 숨어 있는 과학과 아름다움을 발견하는 책

《날씨를 읽는 시간》은 우리가 매일 마주하는 기상 상태가 어떻게 해서 나타나는지 그 원리를 차근차근 설명해 주는 책입니다. 이 책에서는 바람, 구름, 비, 눈 등 가장 기본적인 날씨에서부터 허리케인, 토네이도, 얼음 폭풍 등 자연재해와 관련된 날씨까지 다양한 날씨의 원리를 한 권에 담아 일목요연하게 설명합니다. 친절한 설명에서 그치지 않고 흥미로운 실험을 함께 소개하고 있어, 그 과정을 따라가다 보면 날씨 속 숨은 과학의 원리를 쉽게 이해할 수 있습니다. 이 책의 실험들은 재료를 구하기 쉽고, 과정도 그리 복잡하지 않습니다. 하지만 과학적으로 매우 탄탄한 토대를 갖고 있어 실험 설계하는 법이나 실험 보고서 쓰는 법 등을 익히기에도 적합합니다. 날씨에 대한 이해는 기후 문제를 해결하기 위한 첫걸음입니다. 일상에서 당연한 듯 만나는 날씨 속 과학을 탐구하며, 이 아름다운 지구를 소중히 여기는 마음을 길러 보세요.

오늘의 날씨가 이러한 이유는?
사람들은 매일 일기 예보를 확인하고, 수시로 날씨에 관한 대화를 나눕니다. 날씨가 우리 생활과 매우 밀접하기 때문입니다. 날씨는 여행 계획을 바꾸게 하고, 그날그날에 고유한 색을 입히며, 가끔은 우리 기분까지 달라지게 합니다. 화창하거나 흐리거나, 눈이 오거나 비가 내리거나, 바람이 조금 불거나 휘몰아치거나 덥거나 추운, 때로는 태풍이나 모래 폭풍이 몰려오는 매일의 날씨. 오늘의 날씨가 왜 이런지 궁금해한 적이 있나요? 그런 사람에게 추천하고픈 책이 있습니다.
《날씨를 읽는 시간》은 일상에 스며들어 익숙하게만 여겨지는 날씨를 과학을 통하여 새롭게 발견하는 책입니다. 이 책은 바람, 비, 구름, 눈, 안개, 모래 폭풍, 허리케인, 토네이도 등 여러 날씨를 각 장으로 나눠 차근차근 설명해 줍니다. 책 뒤쪽에 실린 용어 풀이가 앞의 내용을 한 번 더 정리해 주어 이해를 돕습니다. 책을 다 읽고 나면 너무나 당연했던 매일의 날씨에도 과학이 숨어 있다는 사실을 깨닫게 됩니다. 우리 주변의 현상에 호기심을 가지고 그 원리를 알아 가면서 얻는 만족감이 클 것입니다.

다양한 실험을 통하여 이해하는 날씨의 원리
이 책이 특별한 또 다른 이유는 날씨와 관련된 여러 실험을 함께 소개하고 있기 때문입니다. 각 날씨 현상이 왜 벌어지는지 원리를 이해하고 나면 그 원리를 확인해 볼 수 있는 실험이 세 가지씩 소개됩니다. 과학을 잘하는 방법 가운데 하나는 직접 실험을 해 보는 것입니다. 이 책에 나오는 실험을 하기 위해서 비싼 실험 재료나 현미경 같은 장비를 준비할 필요는 없습니다. 자신만의 기압계를 만들거나 구름 관측 일지를 적고 부엌에서 구름을 만들어 보는 등 재료를 구하기 쉽고 과정도 그리 복잡하지 않기 때문입니다. 학교나 집 안 혹은 근처에서 쉽게 따라 할 수 있는 실험들입니다. 하지만 탄탄한 과학적 토대를 바탕으로 설계되었기 때문에 과학 실험이 어떻게 이루어지는지 과정을 익히고, 실험 보고서를 쓰거나 탐구 과제를 수행하는 데에 많은 도움이 될 것입니다. 이 책의 저자는 ‘실험은 즐기는 것이고, 처음 시도한 실험에서 모든 걸 배울 수는 없으며 그럴 필요도 없다.’고 말합니다. ‘가끔은 밖으로 나가서 손에 흙도 묻히면서 과학 실험을 즐거운 놀이로 만들어 보라.’고도 합니다. 오늘은 밖으로 나가 하늘을 한번 올려다보고, 따사로운 햇살이나 살랑이는 바람의 숨결을 느껴 보는 건 어떨까요? 아직 과학 실험이 낯선 학생들에게 날씨는 좋은 실험 주제가 되어 줄 것입니다.

아름답고 신비로운 지구, 자연에 대한 경외감
날씨를 연구하는 기상학자들은 다양한 장비를 통하여 지구 대기에 대한 정보를 관측하고 수집합니다. 과학 기술이 발달하면서 기상 관측 기술의 수준도 높아져서 지구 밖 우주에서 지구 주위를 도는 인공위성이나 전 세계에서 가장 뛰어나다는 슈퍼컴퓨터를 이용하기도 합니다. 그 덕분에 최근 20년간 일기 예보의 정확도가 높아져서 평균 3일간의 예보는 꽤 정확하게 맞는다고 합니다. 하지만 날씨를 매번 정확하게 예측하는 건 거의 불가능합니다. 날씨에 영향을 주는 요인이 너무 많고 그들의 관계 또한 복잡해서입니다. 무엇보다 지구는 살아 있는 유기체와 같습니다. 기계가 아닌 우리 생명체가 그러하듯이 지구도 우리 예측과 다르게 움직일 수 있습니다. 우리는 날씨를 관찰하고 예측해 볼 수 있지만, 마음대로 할 수는 없습니다. 이러한 점을 깨달으면 우리의 터전인 지구가 한층 신비롭게 느껴집니다. 이 책에서는 일상에서 흔히 만나는 날씨뿐 아니라 허리케인이나 토네이도, 산불 같은 자연재해와 관련된 날씨에 대해서도 소개하고 있습니다. 날씨에 대한 탐구는 자연의 아름다움을 감상하는 동시에, 자연이 지닌 크나큰 힘에 대하여도 생각해 보는 기회가 될 것입니다.

날씨에 대한 이해는 기후 변화에 대처하는 첫걸음
날씨로 인한 재해가 일어나면 인명 피해는 물론, 수십억 원의 재산 피해가 납니다. 안타깝게도 우리에게 크나큰 피해를 입히는 자연재해가 최근에 더 자주 발생하고 있습니다. 가장 큰 이유는 기후 변화, 즉 지구 온난화 때문입니다. 원래 기후 변화는 굉장히 긴 시간에 걸쳐 일어납니다. 그런데 지금은 그 변화의 속도가 매우 빨라졌습니다. 급격한 기후 변화는 날씨를 널뛰게 만듭니다. 너무 덥거나 추워서 사람이 견디기 힘든 날씨도 가져옵니다. 놀랍게도 사상자를 가장 많이 낸 날씨가 폭염과 혹한이라고 합니다. 기온이 높아지면 물이 부족한 지역이 늘고, 높은 기온으로 인하여 무서운 질병이 돌 수도 있습니다. 과학자나 전문가들이 이러한 일에 대비하여 많은 노력을 기울이고 있지만, 이들에게만 맡길 수는 없습니다. 우리도 지구에서 살아가는 존재로서 함께 노력해야 합니다. 지금 우리 모두에게 필요한 일은 대기에서 무슨 일이 벌어지고 있는지를 이해하는 것입니다. 이 책의 내용이 기후 변화를 이해하는 첫걸음이 되기를 바라 봅니다.

들어가는 글 | 날씨의 과학

날씨의 기초
1. 과학적 방법으로 만나는 날씨
-날씨 실험은 이렇게 구성되어 있어요
2. 날씨, 그리고 기후
-기상학은 우리 생활과 매우 가까워요

가장 흔한 날씨
3. 바람
-바람은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:연기는 어디로?
-심층 탐구:나만의 기압계
-야외 활동:바람 속 입자 수집기
4. 구름
-다양한 구름을 살펴보아요
-구름은 어떻게 만들어질까요?
-기초 실험:부엌에서 구름 만들기
-심층 탐구:구름 아래는 시원해
-야외 활동:구름 일지 쓰기
5. 비
-비는 어떻게 생길까요?
-기초 실험:물을 흡수하는 정도
-심층 탐구:비닐봉지 안에서의 물 순환
-야외 활동:강수량 측정하기
6. 눈
-눈은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:캔과 얼음으로 성에 만들기
-심층 탐구:낚싯줄을 따라서 눈송이가!
-야외 활동:눈에 들어 있는 물
7. 안개
-안개는 어떻게 생길까요?
-기초 실험:유리병 속 안개 만들기
-심층 탐구:유리병 속 스모그 만들기
-야외 활동:안개 사이로 보기
8. 모래 폭풍
-모래 폭풍은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:책상에서 만드는 모래 폭풍
-심층 탐구:먼지 vs 모래 vs 흙
-심층 탐구:모래 폭풍이 부는 지역은?

날씨와 자연재해
9. 토네이도
-토네이도는 어떻게 생길까요?
-기초 실험:전기면도기와 도플러 효과
-심층 탐구:폭풍우가 생기는 곳
-야외 활동:토네이도에 안전한 장소는?
10. 허리케인
-허리케인은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:바람을 관찰하기
-심층 탐구:폭풍 해일 일으키기
-심층 탐구:태풍 추적하기
11. 산불
-산불은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:산불은 위로 타올라
-심층 탐구:불을 쫓아서
-야외 활동:화재에 강한 화단 설계하기
12. 얼음 폭풍
-얼음 폭풍은 어떻게 생길까요?
-기초 실험:얼어붙은 길
-심층 탐구:얼음이 쌓이면
-야외 활동:얼음 방울 만들기

나가는 글 | 위험한 날씨?
용어 풀이
작가의 말

실험하면서 꼭 기억할 게 있어요. 첫술에 배부를 수 없다는 거예요! 과학 탐구는 실험을 하고 또 하고 계속 반복하는 거예요. 단 한 번에 끝낸다면 탐구가 아니지요. 여러분이 예상한 대로 실험 결과가 안 나오는 경우도 있겠지만, 과학 탐구는 원래 그런 거예요. 실험 결과가 왜 예상처럼 안 나오는지 이유를 찾아본 뒤에 다시 실험하면 돼요. 때로는 비슷한 실험을 여러 번 해야 할 수도 있어요. 과학자들에게도 너무나 당연한 일이랍니다.
-본문 16쪽

날씨는 모두 특별해요. 날씨에 관해서는 평범한 날이란 없어요. 바깥 날씨가 온화하여 별달리 눈에 띄는 게 없는 날에도 지구의 바다와 대기는 활발히 움직이고 있으니까요. 우리가 눈으로 확인하지 못하고 눈치채지 못할 뿐이지요. 이러한 대양과 대기의 움직임이 날씨를 만드는 가장 기본적인 요소예요.
-본문 18쪽

날씨와 기후 사이에는 공통점이 있는데, 바로 지구의 대기예요. 날씨가 변하는 이유도 지구를 감싸고 있는 대기가 변하기 때문이고, 지구의 기후가 변하는 것도 대기에 변화가 일어났기 때문이에요.
-본문 22쪽

부드러운 바람이 얼굴에 닿는 걸 느껴 보았나요? 낙엽이 바람에 우수수 떨어지는 장면을 본 적이 있지요? 지구에는 대기가 있어요. 그 덕분에 우리는 항상 공기에 둘러싸여 살아가요. 하지만 만약 바람이 없다면, 아마 주변에 공기가 있다는 사실조차 깨닫지 못할 거예요.
-본문 43쪽

구름은 자연이 빚어낸 가장 아름다운 것 중 하나예요. 부드러운 솜털 같기도 하고, 새의 깃털 같기도 하지요. 놀라운 사실은 이렇게 멋진 구름이 공기와 물로만 만들어졌다는 거예요. 공기와 물이 어떻게 하늘 꼭대기까지 올라갔냐고요? 바로 증발 덕분이에요.
-본문 51쪽

안개비, 여우비, 이슬비, 소나기. 모두 하늘에서 내리는 비의 종류를 가리키는 말이에요. 물은 지구상의 생명체가 살아가는 데에 꼭 필요해요. 비나 눈, 우박 등 지상에 내린 물을 ‘강수’라고 해요. 강수는 우리가 물을 얻는 중요한 방법이에요.
-본문 65쪽

‘황사’에 대해 들어 보았나요? 중국 몽골의 고비사막 등 한국 인근의 건조한 지역에서 모래 폭풍이 발생해서, 아주 많은 모래 먼지들이 한반도 상공까지 날아와 하늘이 누렇게 변하는 현상이에요. 이럴 때 황사가 발생했다고 해요. 모래 폭풍과 황사는 따지고 보면 같은 것이에요.
-본문 111쪽

날씨와 산불은 어떤 관계일까요? 기후가 변화하면서 산불이 늘어나고 있어요. 지구의 온도가 높아지기 때문인데, 그러면 건조한 날씨가 늘고 산림이 점점 더 건조해져요. 조그만 불씨 하나로도 쉽게 큰불을 나지요. 산불이 삽시간에 번지면 야생 동물뿐 아니라 주변 지역에 사는 사람들도 매우 위험해져요.
-본문 155쪽

우리 지구의 대기와 변해 가는 기후를 이해하고자 열심히 연구하고 있는 수많은 과학자와 기상학자에게 감사의 말을 전합니다. 우리를 힘들게 하는 날씨가 일정에 맞춰 찾아오지는 않습니다. 폭풍우를 연구하고 추적하고 설명하기 위해 밤낮없이 주말과 휴가를 가리지 않고 연구에 매진하는 분들이 많습니다. 지구와 그 속에서 살아가는 생명체를 안전하게 유지하는 데에 힘을 보태는 여러분에게 진심으로 고맙습니다.
-본문 188쪽