[지구과학보고서] 천문학 - 계절의 변화 보고서

목차

1. 실험 목적

2. 실험 도구

3. 용어 설명 및 이론적 배경

4. 실험 과정

5. 실험 결과

6. 실험 해석

7. 결론 및 느낀 점

참고 문헌

본문내용

양이 많다. 실제로 하짓날의 태양에너지를 100%로
봤을 때 동짓날의 태양에너지는 49%이다.
하지/동짓날 남중고도 비교 (실험값)
하짓날 정오 : 77°
동짓날 정오 : 29.5°
태양에너지와 남중고도의 관계
남중고도가 높으면 단위면적당 태양에너지의 양을 많이 받는다. 단위면적당 받는 태양에너지의 양이 많다는 것은 기온이 높음을 의미한다.
2) 쪼여주는 시간 비교, 하지/동짓날 x와y의 값과 낮의 시간 구하기
하지 : x = 5.35cm, y = 8.05cm
동지 : x = 2.65cm, y = 8.05cm
지구를 평면종이 위에 원으로 나타냈기 때문에 낮을 나타내는 부분의 길이를 x, 전체의 길이를 y로 정하였다. 하지만 실제 낮의 길이는 2x, 하루의 길이는 2y이다.
따라서 비례식을 세울 때에는 이와 같이 나타낸다.
(a) 하짓날 낮의 길이 구하기
2y : 24시간 = 2x : 하짓날 낮의 길이
16.1cm : 24h = 10.7 : 동짓날 낮의 길이
하짓날 낮의 길이 : 15.95h
(b) 동짓날 낮의 길이 구하기
2y : 24시간 = 2x : 동짓날 낮의 길이
16.1cm : 24h = 5.3 : 동짓날 낮의 길이
동짓날 낮의 길이 : 7.9h
3) 오차계산
상대오차 =
◈ 남중고도
[하지(여름)]
알려진 값 : 76.5°
실험 값 : 77°
%
[동지(겨울)]
알려진 값 : 29.5°
실험 값 : 29.5°
표1. 계절별 남중고도와 낮의 길이
남중고도(공전)
낮의 길이(자전)
여름
겨울
여름
겨울
실험값
77°
29.5°
15.95시간
7.9시간
알려진 값
76.5°
29.5°
오차
0.654%
0%
6. 실험 해석
1 계절에 따른 태양의 고도 변화.
태양의 남중고도에 따라 단위면적당, 단위 시간당, 지표면에 도달되는 태양에너지가 변화한다. 남중도가 높을수록 기온은 높고, 낮의 길이가 길어지며, 그림자의 길이는 짧아진다.
지구의 자전축이 기울어진 채 공전하기 때문에 계절별 해가 뜨고 지는 위치가 달라져 남중고도에 변화가 생기는 것이다. 여름이 남중고도가 가장 크며 겨울에 가장 작다.
태양의 고도가 높아지면 태양빛이 도달하는 면적이 적어져 단위 면적당 에너지의 양이 많아지고, 지표면을 데우는데 쓰이는 에너지양이 많아지므로 지표의 온도 또한 높아진다. 따라서 여름의 평균기온이 다른 계절에 비해 상대적으로 높게 나타난다.
2. 계절에 따른 낮의 길이
낮의 길이 = 해넘이 시각 - 해돋이 시각
→여름에 낮의 길이가 길고, 겨울에 낮의 길이가 짧음을 알 수 있다.
3. 계절에 따른 기온변화
→여름에 평균기온이 높음을 알 수 있다.
그 결과 우리나라는 봄, 여름, 가을, 겨울의 변화가 뚜렷하다.
IF,
자전축이 수직일때 계절에 따른 태양의 남중고도와 기온은 어떻게 될 것인가.
→ 태양 에너지, 기온, 그림자길이 등이 모두 같게 나타나 계절 변화는 일어나지 않을 것이다.
낮의 길이 변화
낮의 길이: 태양이 떠서 질 때 까지를 말함.
밤낮의 변화는 지구가 자전을 하기 때문에 생기는 것인데, 태양에 면 했을때 낮이 되고, 그 반대편이 밤이 되는 것이다. 여름에는 태양고도가 높기 때문에 낮의 길이가 길어지는 것이다.
+ 위도에 따른 기온의 변화
※ 우리나라의 위도는 33~43도에 걸쳐 있다.
따라서.
위도가 높을수록 태양의 고도는 낮아지고, 그림자의 길이는 길어지고, 기온은 낮아진다.
7. 결론 및 느낀 점
결론
★계절변화
지구의 자전축이 기울어 진 채로 공전 하여 남중고도변화에 의한 일정한 면적, 일정한 시간당 받는 에너지의 변화(태양에너지 양)와 지구자전에 의한 낮의 길이 변화 (태양에너지 시간)
요약하면,
태양빛이 근사적으로 평면파로 도달하며 지표면과 태양과의 경사에 의하여 계절이 발생한다.
지구의 자전축이 기울어진 채 태양의 둘레를 공전에 의하여
지구의 위치에 따라 태양의 남중고도의 변화에 따라 단위시간 단위면적 당 받는 에너지와 지구자전에 의한 낮의 길이변화에 의하여
기온이 달라져 계절변화가 생김.
느낀 점
계절의 변화는 그냥 당연한 자연현상이라고 생각하고 크게 생각해 보지 않았고, 단순하게 태양과 멀리 있을 때가 겨울, 태양과 가까이 있을 때가 여름이라고 생각했다.
이러한 고정관념을 가지고 있었는데 이번 실험을 통해 사고의 전환을 할 수 있었다.
계절의 변화는 태양의 남중고도의 변화와 낮의 길이 변화 의해서 생기는 것이었다. 단순하게만 느꼈던 자연현상인 계절의 변화를 이렇게 파헤쳐보니 사소한 모든 것에도 다 이유가 있다는 것을 느꼈다. 단순하고 일반적으로만 느꼈는데 천문학적으로 접근해보니 어렵기도 하고 새롭기도 했다. 일상생활의 과학현상에 더 관심을 가지고 조사해 보아야겠다.
참고 문헌
책
교육과학기술부 (2009). 금성출판사. 과학 6-2(pp.49~62)
사이트
http://www.edunet4u.net/student6/self/new/etc/list_etc.jsp?schl=elem&grade=6&subj=06sci&term=2&circle=1&left_su=2
http://imagesearch.naver.com/search.naver?where=idetail&rev=10&query=%BA%CF%B9%DD%B1%B8%BF%CD%20%B3%B2%B9%DD%B1%B8&from=image&ac=-1&sort=0&res_fr=0&res_to=0&merge=0&spq=0&start=8&a=pho_l&f=tab&r=8&u=http%3A%2F%2Fcafe.naver.com%2Fsatamstudy%2F9280&thumbnail=http%3A%2F%2Fthumbview02.search.naver.com%2Fthumbnails%3Fq%3Dhttp%3A%2F%2Fcafefiles.naver.net%2F20100322_269%2Ftaxiplay_1269222977481BOqRR_jpg%2F039_taxiplay.jpg&signature=377930235213&gdid=90000004_009B40DF0000244000000000&a_q=&n_q=&o_q=
http://blog.naver.com/hgsaem?Redirect=Log&logNo=15001551831

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지구과학,   계절의 변화,   천문학,   변화,   계절,   실험,   이론적 배경