창조세계교실
2015.02.19 08:26

일출과 과학

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일출 태양이 뜨다 해돋이 또는 일출은<br />수평선 위로 태양이 뜨는 것을 말한다.

연초에는 새해를 맞이하는 해맞이 행사가 열린다. 1년 365일 매일 뜨고 지는 태양이지만 연초에 보는 일출은 좀 더 특별하고 더 의미있는 것 같다. 이번 시간에는 일출이란 무엇이고, 어떻게 진행되며, 일출 시각은 어떻게 변하는지 등에 대해 알아보도록 하자.

지구의 자전이 진행되면서 점차 태양의 윗부분이 수평선에 접하게 되고 마침내 태양이 수평선 위로 떠오르는 것을 일출이라고 한다. <출처: 기상청>

일출이란?

해돋이 또는 일출(日出)은 수평선 위로 태양이 뜨는 것을 말하며, 반대로 수평선 아래로 태양이 지는 것을 해넘이 또는 일몰(日沒)이라고 한다. 지구는 남극과 북극을 잇는 자전축을 중심으로, 지구의 북극에서 보았을 때 시계반대방향(서쪽→동쪽)으로 자전하므로, 지표면에서 볼 때 태양은 동쪽하늘에서 뜨게 된다.

일출시 대기굴절에 의한 태양의 상대적 위치를 보여주는 그림. <출처: (CC)TWCarlson at wikipedia.org>

지구는 1시간에 15도씩 자전한다. 자전이 진행되면서, 점차적으로 태양의 윗부분이 수평선에 접하게 되고 마침내 태양이 수평선 위로 떠오른다. 태양이 수평선 위로 떠오르지 않았지만, 태양빛이 지구의 대기에 굴절되어 약하게나마 태양빛이 인지되는 순간을 여명(黎明, dawn)이라 하며, 여명부터 일출 전까지 하늘이 점점 밝아지는 상태를 박명(薄明, twilight)이라 한다. 일몰 후에 하늘에 잠시 밝고 푸른빛이 남아 있는 상태 역시 박명이라 부르며 일몰 후 박명의 끝을 박모(薄暮, dusk)라 부른다. 따라서 하루는 지구에 대한 태양의 상대적인 위치에 따라 ‘자정-새벽-여명-박명-일출-아침-낮-저녁-일몰-박명-박모-밤-자정’의 순서로 구분할 수 있다.

하루의 부분(여명부터 박모까지)을 나타낸 그림. <출처: (CC)Why Not A Duck at Wikipedia.org>

박명의 종류

박명은 일출 전 또는 일몰 후에 하늘에 빛이 남아 있는 상태를 일컫는데, 수평선에 대한 태양의 상대적 위치에 따라 시민박명, 항해박명천문박명으로 구분된다. 박명의 지속시간은 관측자의 위도 및 태양의 적위에 따라 다른데, 저위도 지방에서는 짧고 고위도 지방에서는 길다. 박명 현상이 밤새도록 계속되어 어두워지지 않은 상태를 백야(白夜, midnight sun)라고 하는데, 고위도 지방에서 여름철에 일어난다.

이미지 목록

시민박명. <출처: (CC)mixpix at Wikipedia.org>

항해박명. <출처: (CC)Arturo "Feralaas" Mann at Wikipedia.org>

천문박명. <출처: (CC)Ricardo Liberato at Wikipedia.org>

시민박명

태양의 중심이 수평선에서부터 수평선 아래 6도 사이의 구간에 위치할 때의 박명이다. 이 시기에는 빛이 남아 있어, 육안으로 사물이 구분 가능하며 조명 없이도 일상적인 야외 생활이 가능한 시기이다. 서울에서는 약 30분간 지속된다.

항해박명

태양의 중심이 수평선 아래 6도~12도 사이의 구간에 위치할 때의 박명이다. 이 시기에는 육안으로 사물의 윤곽은 알아볼 수 있지만 일상적인 야외 생활은 불가능한 시기이다. 수평선을 구분할 수 있으며 잘 알려진 별들도 관측 가능하다. 서울에서는 약 30분에서 40분간 지속된다.

천문박명

태양의 중심이 수평선 아래 12도~18도 사이의 구간에 위치할 때의 박명이다. 거의 대부분의 별들을 관측할 수 있는 시기이다. 서울에서는 30분에서 40분간 지속된다.

일출 시각의 변화

일반적으로 일출 시각은 위도, 경도 및 고도에 따라 차이가 있다. 이것은 지구가 23.5도 기울어진 채로 자전 및 공전하기 때문이다. 이에 따라, 일반적으로 북반구의 경우 여름철로 갈수록 낮의 길이는 길어지고 밤의 길이는 짧아지는 반면, 겨울철로 갈수록 낮의 길이는 짧아지고 밤의 길이는 길어진다. 우리나라의 경우 여름철에는 아침 5시경에 해가 떠서 19시 50분경에 해가 지며, 봄과 가을철에는 아침 6시경에 해가 떠서 19시경에 진다. 겨울철에는 아침 7시경 30분경에 해가 떠서 17시 30분경에 해가 진다. 2012년 1월 1일 기준일출 및 일몰 시각은 서울은 7시 47분 및 17시 24분, 대전은 7시 42분 및 17시 25분, 부산은 7시 32분 및 17시 22분, 서귀포는 7시 37분 및 17시 37분이었다. 지역에 따른 일출 및 일몰 시각은 천문연구원의 일출 및 일몰 시각 계산기를 이용하면 쉽게 확인할 수 있다.

일출 시각은 위도와 고도별로도 차이가 나는데, 고도가 높을수록 그리고 위도가 적도에 가까울수록 일출이 빠르다. 우리나라에서 일출 시각이 가장 빠른 곳은 독도와 울릉도 성인봉이다.


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