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빙하의 햇빛 반사 원리와 관련하여 질문이 있습니다.

  • 조회수 : 276
  • 작성자 : 오승석
  • 이메일 : ohss0515@naver.com
  • 작성일 : 2020.05.12

안녕하세요, 빙하의 역할에 대해 알아보던 학생입니다.

빙하는 지구에서 햇빛의 반사판 역할을 한다고 들었습니다. 이와 관련해 질문이 있어 글을 남깁니다.

1. 빙하가 햇빛을 반사하는 반사율이 높은 이유에는 어떤 원인이 있나요?

2. 하얀색 빙하와 파란색 빙하 중 어느것이 더 햇빛의 반사율이 더 높은가요?(색에 따라 햇빛을 반사시키는 정도가 다른가요?)

[답변] 빙하의 햇빛 반사 원리와 관련하여 질문이 있습니다.

  • 전체관리자
  • 등록일 : 2020-05-13

빙하에 대해 아주 관심이 많으시군요!

1. 이물질이나 공기방울하나 없이 물분자로만 이루어진 얼음은 투명하고 물과 비교하여 반사도에 거의 차이가 없어요(물론 엄밀히 말하면 빛의 굴절에 미세한 차이가 있지만 교과서에서 수치로 보여주는 반사율의 큰 차이를 유발할 정도는 아니라고 할수 있죠). 근데 자연에서 그런 얼음이 만들어지기 어렵고, 얼음이 생길 때 언제나 공기방울이나 이물질이 갇히게 돼요. 이중 얼음에 미세한 공기방울이 얼마나 많이 포함되어 있는가에 따라 반사율에는 큰 차이가 나게 되죠. 남극 대륙의 빙하는 눈이 압축되어 생긴건데, 그 표면에는 대부분 아직 단단히 얼지 않은 눈의 특성이 있는 층으로 덮여있어요. 눈은 알갱이가 커서 눈층을 현미경으로 들여다보면 공기통로가 엄청 많은데, 이는 물이나 순수한 얼음보다 표면이 매우 거칠어요. 거친 표면에서는 그 만큼 햇빛의 산란이 많이 일어나요. 햇빛 가시광의 모든 파장대(빨주노초파남보)를 다 효과적으로 산란시켜 반사되어 우리 눈에 흰색으로 보이게 되는거죠. 우리 눈에 흰색으로 보이는 건 전체 가시광 파장대 모두에서 반사가 큰 상황이에요. 보통 반사율이 80%이상이죠. 새로 쌓인 눈이 있으면 더 희게 보이고 90% 이상이 됩니다. 눈이 엄청 부시죠.

2. 자연에서 흰색의 빙하와 푸른색 빙하가 보이는 상황은 십중팔구 눈이 덮여있는가 아닌가에 따라 구분돼요. 눈의 성질을 가진 층이 덮여 있으면 1번에 설명드린대로 표면 근처에서 햇빛의 모든 파장대가 산란되어 우리 눈에 들어와 흰색으로 보입니다. 근데 단단한 얼음이 드러나 있는 곳(보통 빙하 절벽)에는 눈보다 표면이 매끄럽고 안에 공기방울이 적어요. 그래서 빛이 얼음 안으로 잘 들어가서 좀 더 어둡고 푸른색을 띕니다. 물분자는 물이나 얼음이나 빨간색 파장대의 빛을 더 잘 흡수하는데 햇빛이 깊은 곳까지 잘 들어갈수록 빨간색은 흡수되어 우리 눈으로 되돌아오지 않지만 푸른색은 다 흡수되지 않고 산란되어 일부가 우리 눈으로 되돌아와요. 그래서 푸른 빙하처럼 보이는 겁니다(물이 파란 이유와 같아요). 마지막으로 눈이 덮이지 않은 얼음도 안에 갇힌 공기방울과 이물질의 양에 따라 색이 다르게 보일 수 있답니다.

답변이 되셨으면 좋겠네요~^^