자연학 실험실
하늘과 바람, 땅에게 배우다
[대기이야기] 눈
첫눈이 대설특보
며칠 전 올해의 첫눈이 내렸습니다. 서울에는 역대 11월 중 가장 많이 눈이 왔다고도 하고, 경기도의 어느 시에서는 작년 제설제 사용의 4배가량을 이번 눈에 사용했다고도 합니다. 겨울의 시작을 알리는 첫눈부터 이러니 올 겨울 날씨는 또 얼마나 스펙타클할까요. 주말에는 한파가 몰려온다고 하니 옷을 든든히 입고 따끈한 차를 한잔 마시며, 이번 달에는 눈에 대해 공부해볼까요.
눈이 만들어지는 과정
눈은 비처럼 구름 알갱이가 모여서 만들어지기는 하지만, 비와는 달라요. 구름을 이루고 있는 물방울들은 온도가 낮아지면 얼음 알갱이가 되어요. 이 얼음 알갱이에 수증기가 달라붙으면 점점 커지지요. 그러다가 무거워져서 땅으로 떨어지면 눈이 되는 거예요.
눈송이는 얼음 알갱이가 얼마나 달라붙어 있는지에 따라 크기와 모양이 달라져요. 눈 결정은 보통 2mm 정도의 크기이며, 하늘에서 내릴 때 서로 엉겨 붙어 눈송이를 이루어요. 흔히 말하는 함박눈은 포근한 날에 잘 내린답니다.
지금 내리는 눈은 무슨 눈?
눈의 종류에는 함박눈, 가루눈, 싸라기눈, 진눈깨비가 있어요. 함박눈은 날씨가 따뜻하고 습도가 높으며, 바람이 별로 불지 않을 때 내려요. 습기가 많아 잘 뭉쳐져서 눈사람을 만들거나 눈싸움을 할 때 좋지요. 이에 비해 가루눈은 바람이 세게 불고 추운 날에 내리는데, 습기가 거의 없어 잘 뭉쳐지지 않아요. 싸라기눈은 얼음 알갱이 형태로 내리는 눈으로 빗방울이 갑자기 찬 바람을 만나 얼어서 떨어져요. 진눈깨비는 비와 함께 내리는 눈이에요.
겨울에 눈이 내릴 때 눈송이가 아주 작으면 춥고, 눈송이가 크면 날씨가 따뜻하다고 해요. 눈은 높은 곳에 있는 대기의 온도 분포에 따라 성질이 달라지기 때문에, 땅으로 떨어지는 눈의 모양을 보고 하늘 높은 곳의 온도를 알 수 있는 것이지요.
신비롭고 아름다운 눈 결정
하늘에서 내리는 눈은 서로 다른 모양을 한 수많은 얼음 조각들이 떨어지는 거예요. 그런데 이 눈을 손으로 받아 살펴보려고 해도 볼 수 없어요. 금방 녹아서 사라져 버리거든요. 눈의 기본적인 구조는 육각형이에요. 이 육각형 구조에서 기온과 습도 같은 주위의 작은 변화에 따라 다양한 형태로 변한답니다.
윌슨 벤틀리가 촬영한 눈 결정들
가장 일반적인 눈 결정은 영하 15℃ 정도에서 만들어지는데, 이때의 모양은 판 모양과 기둥 모양이에요. 같은 온도에서 수증기의 양이 적어지면 눈 결정은 육각형의 판 모양으로 자라는데, 이것이 눈 결정의 가장 기본적인 모양이에요.
영하 5℃에서 습도가 높을 때에는 주로 긴 기둥 모양이 만들어져요. 바늘 모양이거나 육각 기둥 형태, 기둥이 두 개인 형태도 볼 수 있어요. 수증기의 양이 많으면 기둥 속이 비어 있기도 해요. 영하 2℃에서는 결정이 다시 영하 15℃처럼 판 모양으로 자라는데, 이 온도에서 습도가 높으면 각이 점점 둥글어지면서 커진답니다.
지금까지 알려진 눈의 모양은 6,000가지가 넘는다고 해요. 눈의 모양이 이렇게 많은 것은 기온과 수증기의 양에 따라 달라지기 때문이지요. 기온이 낮고 수증기의 양이 적으면 눈의 모양이 아주 단순해요. 하지만 수증기가 얼음 알갱이에 잘 달라붙을 수 있게 기온이 높고 수증기의 양이 많으면 모양이 아주 다양해진답니다. 아직도 눈 결정에 대해 밝혀지지 않은 것들이 많이 있어요. 눈 결정은 신비에 싸여 있는 자연 현상으로 오래 기억될 거예요.
눈 결정을 찍은 윌슨 벤틀리(1865~1931년)
미국의 한 농장에서 태어난 윌슨 벤틀리는 어릴 때부터 눈을 좋아했어요. 현미경으로 눈 결정을 처음 관찰하고 그 아름다움에 매료된 벤틀리는 사진으로 눈 결정을 찍기로 마음먹었어요. 수없이 실패해도 결코 포기하지 않았던 벤틀리는 1885년 결국 현미경에 단 카메라로 최초로 눈 결정을 사진으로 찍는 데 성공했어요. 그 뒤 46년 동안 벤틀리는 평생을 바쳐 눈송이 사진을 찍었답니다.
출처 : 네이버 지식백과 <겨울에는 왜 눈이 와요?>
(https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=2842340&cid=47309&categoryId=47309)