[사고력 플러스-우등생과학]해 뜨는 시각은 왜 매일 달라질까?

오늘날 핵심인재가 갖춰야 할 소양으로 문해력과 사고력이 요구되고 있습니다. 국어는 물론, 수학·과학 시험 문제도 문해력과 사고력을 요합니다. 에듀플러스는 학생들이 문해력과 사고력을 향상시킬 수 있도록 크루디와 협력해 다양한 교육 콘텐츠를 제공합니다. 다양한 주제로 제시되는 콘텐츠를 보고 학생들이 직접 생각하고 서술하고, 답을 찾는 기회가 되기를 바랍니다.

동쪽으로 가면 해돋이를 볼 수 있어요. 해 뜨는 시각만 알면 될 것 같은데, 찾아보니 여름철과 겨울철에 해 뜨는 시각이 두 시간 이상 차이가 나네요. 좀 이상하지 않나요?

◇태양 주위를 도는 지구

지구가 하루에 한 바퀴씩 자전해요. 그런데 지구는 자전을 하는 동시에, 태양 주위도 돌아요. '지구의 공전'이라고 하죠. 지구가 태양을 중심으로 일 년에 한 바퀴씩 돌기 때문에 해 뜨는 시각이 달라지고 계절의 변화도 생기게 되는 거죠. 근데 이게 무슨 말인지 잘 모르겠다고요?

◇해 뜨는 시각이 매일 바뀌는 이유는?

새해 첫날 해돋이를 보고 싶다면 여행지 일출 시각을 확인하는 것은 필수죠. 그런데 해가 뜨는 시각은 왜 매일 달라지는 걸까요? 가장 큰 이유는 지구 자전축이 23.5도 기울어진 채 태양 주위를 돌기 때문이에요. 기울기로 지평선과 태양이 이루는 각도가 달라져 해 뜨는 시각이 매일 조금씩 바뀌는 거죠. 해 뜨는 시각이 달라진다는 건 태양 고도가 달라진다는 것과 같은 의미라고 할 수 있어요.

그림을 보면 좀 더 자세하게 알 수 있어요. 태양 고도는 하루 동안에도 계속 변해요. 하루 중 태양 고도가 가장 높을 때는 태양이 정남쪽에 올 때에요. 이때 태양 고도를 '태양의 남중 고도'라고 하죠. 태양의 남중고도가 높을 때는 해가 떠서 지기까지 이동 경로가 길어지기 때문에 해가 떠 있는 낮 시간도 자연스럽게 길어지게 돼요. 반대로 태양의 남중 고도가 낮을 때는 해가 떠서 지기까지 이동 경로가 짧아지기 때문에 낮도 짧아지죠. 이런 변화 때문에 해 뜨는 시각이 매일 조금씩 달라지게 되는 거에요.

◇계절의 변화도 지구의 공전 때문!

기온이 변하면 우리는 계절이 바뀌었다고 하죠. 기온 변화는 지역에 태양 에너지가 얼마나 많이 도달하는지에 달려 있어요. 태양 에너지는 태양이 '①얼마나 오랫동안(시간) ②어떤 각도(높이)로 비추는지'에 따라 차이가 생겨요. 이것 역시 지구의 자전축이 기울어진 상태로 공전하기 때문에 생기는 현상이라고 할 수 있죠.

지구 자전축이 기울어진 채 태양 주위를 공전하면 태양 고도가 달라지고, 그에 따라 낮의 길이도 달라져요. 낮이 길수록 지역에 도달하는 태양 에너지 양도 많아지겠죠. 태양의 고도 변화에 따라 지구에 들어오는 태양 에너지 양도 달라지는데, 태양이 높이 떠 있을수록 지면 단위 면적에 들어오는 태양 에너지 양도 많아져요. 만약 지구 자전축이 기울어져 있지 않고 수직으로 서 있는 상태로 태양 주위를 돈다면 어떤 일이 생길까요? 그러면 태양 고도가 항상 일정할 테니까, 밤낮의 길이 변화는 물론 계절의 변화도 나타나지 않게 되겠죠.

◇용어풀이

태양 고도:태양이 지표면과 이루는 각

남중 고도:태양이 가장 높이 떴을 때 지표면과 이루는 각도

도달:목적한 곳이나 수준에 다다름.

[초등 크루들의 생각 배틀!]

Q:해가 뜨는 시각은 왜 매일 달라 질까요?(정답 초성힌트:ㅈㄱㅇㄱㅈ)

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자료제공:크루디·우등생과학 1월호