가을이 되면 왜 하늘은 높고, 여명과 노을은 더 아름답지?

요며칠 구룡산에서 본 새벽 여명이다.  

 

거참 이상하다. 왜 가을에 접어들며 이 여명이 더 아름다운 걸까?

 

작년 이맘때 무심천으로 나가며 보았던 환상적인 여명이다. 

 

[새벽 하늘에 여명이 생기는 이유]
공기중에서 파란빛이 산란을 하여 우리눈에 들어오기 때문이다. 아침이나 저녁에는 태양이 통과하는 공기층이 두꺼워져 파란빛은 산란을 많이 하다가 힘을 잃어 흡수되고 붉은 빛만 남아 우리에게 보인다. 

특히 공기중에 수분이나 먼지가 많으면 이들이 붉은 빛을 받아 하늘이 더 붉게 보이는 것이죠.

 

요즘 하늘도 높아졌다.  가을에는 늘 하늘이 높아보였다.  

 

그렇다고 가을 하늘이 높아 진 것은 아니다.
그 이유는 바로 햇빛의 산란 현상과 건조하고 깨끗한 대기때문이다. 

 

대기(공기)에 의해 태양빛은 산란된다. 이때 짧은 파장 영역대의 빛인 파란, 남색, 보라 빛이 산란이 잘 되어 우리 눈에 들어오기 때문이다. 

가을에는 다른 계절에 비해 대기가 깨끗한 상태이다. 그래서 높은 곳에서부터 산란이 일어나는데 이 때문에 가을 하늘이 높아 보인다. 

 

[햇빛의 산란 현상]

 

그렇다면 노을은? 노을은 반대로, 해질 무렵에 태양에서 지구에 도달하는 거리가 길어져 대기권 초입에 대부분 산란된 파란색이 지면에 도달하지 못한다. 그래서 더 적게 산란되는 붉은 계통 색의  빛만 도달하기 때문에 만들어진다. 

2015년 10월 굴업도 노을...

 

노을은 대기 빛 현상 중 하나로 태양광선이 대기층을 통과할 때 선택 흡수, 산란, 굴절해 생기는 현상이다. 햇빛의 가시광선이 대기 중 수증기나 미세한 먼지 등에 부딪혀 퍼지면서(산란) 여러 가지 빛깔을 나타내는 것이다. 흔히 '빨주노초파남보'로 이야기하는 가시광선 영역 중 파장이 짧은 파란색 영역이 가장 빠르게 산란하고 파장이 긴 붉은색 영역은 늦게 산란한다.

때문에 햇빛이 수직으로 대기층을 짧게 통과하는 낮에는 하늘이 푸르게 보이고, 해가 서쪽으로 넘어가면서 햇빛 도달 거리가 사선으로 길어지는 저녁에는 파장이 짧은 가시광선은 눈에 띄지 않고 붉은색 영역이 또렷해진다. 이때 공기 중 수증기나 입자 정도, 즉 공기 질에 따라 색이 더 선명하거나 흐리게 보인다.

금천동 뉴타운아파트 일몰

[그렇다면 구름은?]

우리나라 여름은 다른 계절에 비해 가장 습한 계절이다. 공기중에 수증기량이 많고 수증기가 많은 공기가 상승기류를 만나면 하늘로 올라간다. 수증기를 포함한 공기가 하늘로 올라가면 팽창하고 온도가 떨어지며 수증기가 물로 바뀐다. 그러면서 구름이 형성된다. 그래서 다른 계절에 비해 여름에 뭉개 구름이 많이 낀 이유다.