오존층이 있는 성층권 기온이 높이가 올라갈수록 상승하는 이유

대기가 존재하는 영역인 기권에 대해서 배울 때, 높이에 따른 기온의 변화를 기준으로 층상구조를 나타낸다고 배우는데요, 대류권은 지표에서 방출되는 에너지가 고도가 높아질수록 낮아지기 때문에 기온이 낮아지는 반면에 성층권에서는 오존층이 있어서 고도가 높아질수록 기온이 높아집니다.

 

여기서 조금 생각을 해보면, 지역마다 다르지만 성층권의 높이가 대략적으로  11km - 50km 구간이고, 오존층은 대략적으로 20 - 30km 구간에 존재한다고 배우면서, 오존층이 자외선을 흡수한다고 한들 어떻게 성층권 전체에서 높이에 따라 기온이 상승하는가에 대한 의문을 가질 수 있습니다.

 

오존층은 우리가 배우는 대로 20-30km에 집중적으로 분포하고 있으나, 실제로는 10-50km에 이르는 성층권 전체에 오존이 분포하고 있으며, 우리가 부르는 오존층, 즉 20-30km에 집중적으로 있다고 생각을 하면 됩니다.

 

그렇기 때문에 자외선은 성층권의 상단에서부터 흡수되기 시작하며, 상부에서부터 기온이 올라가기 시작하는데, 기권에서 높이가 높을수록 중력이 약해지는 관계로 대기가 희박하다는 점을 감안할 때, 공기가 희박하므로 성층권의 상부가 보다 쉽게 가열이 된다고 정리를 할 수가 있습니다. 따라서 성층권에서는 높이에 따라 기온이 상승하게 됩니다.

 

만약 성층권에 오존층이 존재하지 않는다면 기권의 층상 구조는 어떻게 될 것인가에 대해서는 아래 글을 참고하시면 됩니다.

2024.04.03 - [과학] - 오존층이 존재하지 않을 때 기권 높이에 따른 기온 변화

오존층이 존재하지 않을 때 기권 높이에 따른 기온 변화