번개는 어떻게 만들어질까? 지식 파일
번개는 적란운 내부에서 전하가 분리된 뒤 일어나는 격렬한 방전입니다. 얼음 알갱이들의 충돌이 전하를 옮기고, 계단식 선도가 전리 통로를 열어 주며, 회격이 순식간에 번개 전체를 밝힙니다.
한눈에 보기
- 회격 온도
- 약 30000℃
- 통로 지름
- 겨우 몇 센티미터
- 통로 길이
- 수 킬로미터까지
- 전 지구 빈도
- 초당 수십 회
핵심 지식
충돌이 구름을 대전시킨다
적란운 안에서 얼음 결정, 싸락눈, 과냉각 물방울이 계속 충돌하고, 가벼운 얼음 결정은 양전하를 띠고 구름 꼭대기로, 무거운 싸락눈은 음전하를 띠고 구름 밑으로 갈라지면서 구름은 거대한 '전지'가 됩니다.
회격은 태양 표면보다 뜨겁다
선도가 지면과 연결되는 순간 전류가 통로를 거슬러 치솟으며 공기를 약 30000℃(태양 표면의 약 5배)까지 가열합니다. 통로 지름은 몇 센티미터에 불과하지만 길이는 수 킬로미터에 이릅니다.
먼저 번쩍, 나중에 우르르
빛의 속도는 초속 약 30만 km, 소리는 초당 약 340m에 불과합니다. 번개를 보고 천둥을 듣기까지의 초를 세면 번개까지의 거리도 가늠할 수 있습니다.
이해의 실마리
- 1단계구름 발달과 대전
따뜻하고 습한 공기가 상승해 거대한 적란운을 만들고, 얼음 알갱이의 충돌로 전하가 서서히 분리됩니다.
- 2단계선도와 회격
구름 밑의 음전하가 계단식 선도로 내려와 지면과 연결되면 회격이 통로 전체를 밝힙니다.
- 3단계천둥과 비
과열된 공기가 팽창해 충격파가 되고, 천둥이 울리며 강한 비가 내리기 시작합니다.
관찰 포인트
- 관찰선도가 길을 찾는 방식
선도는 곧장 떨어지지 않고 가장 뚫기 쉬운 경로를 탐색하며 한 단계씩 도약하기 때문에 번개는 항상 꺾이고 갈라져 보입니다.
- 탐구번개는 땅에만 떨어지지 않는다
구름 내부나 구름 사이의 방전이 구름과 땅 사이의 방전보다 훨씬 많으며, 우리가 보는 낙뢰는 전체 방전의 일부일 뿐입니다.
- 안전뇌우 때는 높은 곳과 외로운 나무에서 멀어지세요
번개는 높고 고립된 물체에 떨어지기 쉽습니다. 뇌우 시에는 탁 트인 고지에 머물지 말고 나무 아래에서 비를 피하지 말며, 건물이나 닫힌 차 안으로 들어가세요.