대단원 평가

Ⅱ. 기권과 날씨

반 번

이름

기권의 특징

Ⅱ-1

⎮기권의 구조와 특징 ⇨ 58~59쪽⎮

중

그림은 높이에 따른 기온 변화를 기준으로 A ~ D로 구분한 것을 나타낸 것이다. 각 층에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보기>
ㄱ. A에는 기권에 있는 대부분의 공기가 모여 있다. ㄴ. B는 장거리 비행기의 항로로 이용된다. ㄷ. C에 분포하는 오존층은 태양의 자외선을 흡수한다. ㄹ. D는 공기가 희박하여 낮과 밤의 기온 차가 매우 크다.

ㄱ, ㄴ, ㄹ

정답

기권에서 위로 올라갈수록 공기의 밀도는 급격히 감소하여 16 km 이하에 약 90 %의 대기가 존재한다. B(성층권)는 위로 올라갈수록 기온이 상승하여 대류가 잘 일어나지 않는 안정한 층이므로 장거리 비행기의 항로로 이용된다. 열권은 공기가 매우 희박하고, 태양 에너지에 의해 직접 가열되므로 낮과 밤의 기온 차가 매우 크다.

해설

⎮기권의 구조와 특징 ⇨ 58~59쪽⎮

중

표는 높이에 따른 기권의 온도 분포를 나타낸 것이다.

층	A		B				C			D
높이 (km)	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
온도 (℃)	15	-50	-57	-47	-22	-3	-28	-56	-77	-86	-74

다음에서 설명하는 열의 전달 방식이 일어나는 층을 A ~  D에서 모두 고르시오.

온도가 높은 공기는 상승하고, 온도가 낮은 공기는 하강하면서 열이 전달되는 과정

A, C

정답

위로 올라감에 따라 기온이 낮아지는 대류권(A)과 중간권(C)에서는 하층에 밀도가 낮은 따뜻한 공기가, 상층에 밀도가 큰 찬 공기가 위치하므로 불안정하여 대류 현상이 일어난다.

해설

⎮지구를 출입하는 에너지 ⇨ 61쪽⎮

하

그림 (가)는 복사 평형 실험을, (나)는 이 실험 결과 시간에 따른 알루미늄 컵 안의 온도 변화를 나타낸 것이다.

(가)

(나)

(나)의 A, B 구간에서 컵의 에너지 흡수량(㉠)과 에너지 방출량(㉡)의 크기를 바르게 비교한 것은?

① A 구간: ㉠ < ㉡	② A 구간: ㉠ = ㉡

③ B 구간: ㉠ < ㉡	④ B 구간: ㉠ > ㉡

⑤ B 구간: ㉠ = ㉡

⑤

정답

A 구간에서는 컵이 흡수하는 복사 에너지양이 방출하는 복사 에너지양보다 많기 때문에 컵 안의 온도가 상승하고 있다. 하지만 시간이 충분히 지나면 B 구간과 같이 컵이 흡수하는 복사 에너지양과 방출하는 복사 에너지양이 같아져 온도가 일정해지는 복사 평형 상태가 된다.

해설

⎮지구를 출입하는 에너지 ⇨ 61쪽⎮

하

그림은 지구의 복사 평형 원리를 알아보기 위해 전등을 켜고 알루미늄 컵 속 공기의 온도를 2분마다 측정하는 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

	<보기>
ㄱ. 전등은 태양, 알루미늄 컵은 지구에 비유된다. ㄴ. 시간이 지남에 따라 알루미늄 컵 속의 온도는 계속 상 승한다. ㄷ. 시간이 지나면 알루미늄 컵이 흡수하는 복사 에너지의 방출하는 복사 에너지의 양이 같아진다.

ㄱ, ㄷ

정답

전등은 태양, 알루미늄 컵은 지구에 해당하며, 시간이 지나면 알루미늄 컵이 흡수하는 에너지양과 방출하는 복사 에너지양이 같아서 더 이상 온도가 상승하지 않는 복사 평형 상태에 도달한다.

해설

⎮지구는 왜 달보다 따뜻할까? ⇨ 63~64쪽⎮

상

서술형

그림 (가)는 대기가 없을 때, (나)는 대기가 있을 때의 복사 평형 상태를 나타낸 것이다.

(가) 대기가 없을 때              (나) 대기가 있을 때

(가)보다 (나)에서 복사 평형 온도가 높은 까닭을 대기의 역할과 연관 지어 설명하시오.

지표가 방출하는 지구 복사 에너지의 일부를 대기가 흡수한 후 지표로 방출하므로, 지표는 대기가 없을 때보다 더 많은 에너지를 흡수하게 된다. 이로 인해 (가)보다 (나)에서 복사 평형 온도가 높다.

모범 답안

대기는 온실 효과를 일으키므로 대기가 없을 때보다 복사 평형 온도가 높아진다.

해설

채점 기준	배점
대기가 지구 복사 에너지를 흡수하여 지표로 방출하여 지표가 흡수하는 에너지가 증가하였음을 설명한 경우	100 %
대기가 지구 복사 에너지를 흡수한다는 내용만 포함된 경우	50 %

⎮지구는 왜 달보다 따뜻할까? ⇨ 63~65쪽⎮

중

다음은 지구의 복사 평형과 관련된 설명이다. 빈칸에 공통적으로 들어갈 단어를 쓰시오.

• 지구와 달은 태양으로부터 거의 같은 거리에 있지만 지구 대기에     의한

로 인해 지구가 달보다 평균 온도가 높다.

• 화석 연료의 사용량이 증가함으로 인해 대기 중의 온실 기체 농도    가 증가하면서

가 강화되어 지구의 복사 평형 온도가    상승하였다.

온실 효과

정답

지구에 대기가 없었다면 지구의 평균 온도는 지금보다 낮아졌을 것이다. 지구는 대기에 의한 온실 효과로 인해 생명체가 살기에 적합한 온도를 갖게 되었다. 요즈음에는 온실 기체의 증가로 인해 온실 효과가 강화되어 지구 평균 기온이 지속적으로 상승하고 있는 추세이며, 이를 지구 온난화라고 한다.

해설

⎮지구는 왜 달보다 따뜻할까? ⇨ 66쪽⎮

하

대기 중 온실 기체의 농도가 증가하면서 지구의 평균 기온이 상승하고 있다. 이러한 지구 온난화를 막기 위한 실천 사항으로 옳지 않은 것은?

① 대중교통을 이용한다.

② 일회용품 사용을 줄인다.

③ 대체 에너지원을 개발한다.

④ 폐기물을 매립하지 않고 연소시킨다.

⑤ 사용하지 않는 전기 플러그를 뽑는다.

④

정답

폐기물을 매립하면 토양이 오염될 수 있다. 하지만 이를 연소시킨다면 연소 시 온실 기체가 발생하여 온실 효과를 가중시킬 수 있다. 따라서 재활용품을 사용하여 폐기물을 줄이도록 노력해야 한다.

해설

구름과 강수

Ⅱ-2

⎮기온에 따라 달라지는 수증기의 양 ⇨ 71쪽⎮

중

그림과 같이 똑같은 컵 2개에 같은 양의 물을 담고 하나의 컵만 수조로 덮은 후, 며칠간 놓아두었다. 이 실험 결과에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 며칠 후 물의 양은 A > B이다.

② 이슬점을 측정하기 위한 실험이다.

③ 두 유리컵 주변의 공기는 포화 수증기량이 다르다.

④ 날씨가 습할수록 두 유리컵 속에 든 물의 양은 차이가     많이 난다.

⑤ B 유리컵의 물 높이가 변하지 않을 때 수조 안은 포화     상태이다.

⑤

정답

수조로 덮은 B 유리컵은 물의 높이가 처음에는 조금 낮아지다가 더 이상 변하지 않는다. 이것은 컵 안의 공기가 더 이상 증발하는 수증기를 포함할 수 없는 포화 상태가 되었기 때문이다.

해설

⎮기온에 따라 달라지는 수증기의 양 ⇨ 72~73쪽⎮

중

그림은 포화 수증기량 곡선과 공기 A ~ E의 기온과 수증기량을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A는 B보다 상대 습도가      높다.

② B는 C보다 포화 수증기량이 적다.

③ B는 D보다 포화 수증기량이 많다.

④ C와 D는 모두 포화 상태이다.

⑤ D는 E보다 이슬점이 높다.

②

정답

포화 수증기량은 온도에 따라 결정되므로 A, C 공기와 B, D 공기는 서로 포화 수증기량이 같다. 포화 수증기량 곡선상에 있는 A, B, E 공기는 포화 수증기량과 현재 수증기량이 같으므로 포화 상태이다. B는 C보다 기온이 낮으므로 포화 수증기량이 적다.

해설

⎮기온에 따라 달라지는 수증기의 양 ⇨ 72~73쪽⎮

중

표는 온도에 따른 포화 수증기량을 나타낸 것이다.

온도(℃)	10	15	20	25	30	35
포화 수증기량(g/kg)	8	11	15	20	27	37

현재 기온이 25 ℃이고 이슬점이 15 ℃일 때, 이 공기의 상대 습도(%)를 구하시오.

55 %

정답

이슬점은 현재 수증기량으로 포화될 수 있는 기온이므로 현재 공기 중에 포함되어 있는 실제 수증기량은 11 g/kg이다. 따라서 상대 습도는  [eqn: {11} over {20} TIMES 100=55~%]이다.

해설

⎮기온에 따라 달라지는 수증기의 양 ⇨ 75쪽⎮

중

그림은 하루 동안의 기온, 이슬점, 상대 습도의 변화를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 이날은 대체적으로 날씨가 맑았다.

② 기온과 상대 습도가 반대로 변하였다.

③ 하루 종일 수증기량의 변화가 거의 없었다.

④ 하루 중 포화 수증기량은 15시경에 가장 높았다.

⑤ 기온과 이슬점의 차이가 클수록 상대 습도가 높다.

⑤

정답

수증기량이 일정할 때 기온이 낮으면 포화 수증기량이 줄어들어 상대 습도가 높고, 기온이 높으면 포화 수증기량이 늘어나므로 상대 습도가 낮다.

해설

⎮구름이 만들어지기까지 ⇨ 76~77쪽⎮

중

그림은 구름 생성 실험을 나타낸 것이다. (가)와 같이 펌프를 여러 번 누른 후 (나)와 같이 뚜껑을 열어 보았다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

(가)             (나)

① (가)에서는 기온이 높아진다.

② (가)에서는 공기가 단열 압축된다.

③ (나)에서는 공기가 단열 팽창한다.

④ (나)에서는 포화 수증기량이 감소한다.

⑤ (나)에서는 기온과 이슬점의 차이가 커진다.

⑤

정답

(가)에서는 공기가 단열 압축되어 기온이 상승하고, (나)에서는 단열 팽창하여 기온이 하강한다.

해설

⎮구름이 만들어지기까지 ⇨ 78쪽⎮

중

다음은 구름이 만들어지는 과정을 나타낸 것이다. 빈칸에 들어갈 말을 차례대로 쓰시오.

공기 덩어리가 상승한다.

⇩

외부로부터 열을 얻거나 빼앗기지 않고

공기 덩어리의 부피가 ㉠(      )한다.

⇩

공기 덩어리 내부의 온도가 하강하여

㉡(      )에 도달한다.

⇩

수증기가 ㉢(      )하여 구름이 만들어진다.

㉠ 팽창, ㉡ 이슬점, ㉢ 응결

정답

공기 덩어리가 상승하면 단열 팽창하고 공기 덩어리 내부의 온도는 낮아진다. 상승하는 공기 덩어리 내부의 온도가 이슬점에 도달하면 수증기가 응결하여 구름이 만들어진다.

해설

⎮구름 입자가 빗방울이 되기까지 ⇨ 81쪽⎮

중

서술형

그림은 구름을 구성하는 입자를 나타낸 것이다.  이러한 구름에서 눈이나 비가 내리는 과정을 설명하시오.

수증기가 얼음 알갱이에 달라붙어 얼음 알갱이가 커지고, 크기가 커진 얼음 알갱이가 녹지 않고 떨어지면 눈, 녹으면 비가 된다.

모범 답안

중위도나 고위도 지방에서 만들어진 구름 속에는 주로 물방울과 얼음 알갱이가 섞여 있다. 구름 속에서 수증기가 얼음 알갱이에 달라붙어 얼음 알갱이가 커지면 무거워져서 아래로 떨어지며 눈이나 비가 만들어진다.

해설

채점 기준	배점
수증기가 얼음 알갱이에 붙어 얼음 알갱이가 커진다는 것과 얼음 알갱이가 그대로 떨어지면 눈, 녹으면 비가 된다는 사실을 모두 설명한 경우	100 %
얼음 알갱이가 성장하는 까닭이나 얼음 알갱이가 눈 혹은 비가 되어 내리는 원리 중 한 가지만 설명한 경우	50 %

기압과 바람

Ⅱ-3

⎮수평으로 이동하는 공기의 흐름, 바람 ⇨ 86쪽⎮

하

그림은 토리첼리의 실험을 나타낸 것이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 1기압에서 수은 기둥의 높이 h는 76 cm이다.

② 물을 이용하여 이 실험을 할 경우 물 기둥의 높이는     약 10 m이다.

③ 높은 산의 정상에서 이 실험을 할 경우 수은 기     둥의 높이가 낮아진다.

④ 굵기가 다른 유리관을 사용해도 수은 기둥의 높     이는 변하지 않는다.

⑤ 기압과 수은의 무게에 의한 압력이 더해지므로     수은 기둥에 의한 압력은 1기압보다 크다.

⑤

정답

수은을 가득 채운 유리관을 수은이 담긴 수조에 거꾸로 세우면 유리관 속에 들어 있던 수은은 76 cm 높이에서 멈춘다. 이때, 유리관을 기울이거나 굵기가 다른 유리관을 사용해도 수은 기둥의 높이는 변하지 않는다. 수은 기둥의 상부는 진공 상태이므로 수은 기둥의 압력이 주변 수은면을 누르는 기압과 같다.

해설

⎮수평으로 이동하는 공기의 흐름, 바람 ⇨ 85쪽⎮

중

그림은 해륙풍의 원리를 알아보는 모형실험을 나타낸 것이다. 향에 불을 붙인 후 전등을 켰을 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 모래가 빨리 가열되므로 모래     의 온도가 물보다 높다.

② 물 위의 공기가 상승하므로 물 위의 공기는 저기압       이 된다.

③ 빠져나간 공기를 채우기 위해 모래에서 물 쪽으로 공     기가 이동한다.

④ 모래 위에서는 공기가 하강하여 고기압이 된다.

⑤ 실제 바닷가에서 육풍이 불 때와 같은 조건이다.

①

정답

바닷가에서 낮에 육지가 가열되어 육지의 온도가 물보다 높다. 육지가 빨리 가열되어 온도가 더 높으므로 육지 위의 공기가 상승하여 저기압이 되고 이를 채우기 위해 바다에서 해풍이 불게 된다.

해설

⎮찬 공기와 따뜻한 공기가 만나면? ⇨ 90쪽⎮

하

그림은 우리나라에 영향을 주는 기단을 나타낸 것이다. 각 기단에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A, B는 건조한 기단이다.

② A, D는 찬 기단이다.

③ A 기단의 영향으로 겨울에 춥고 건조한 날씨가 나타난다.

④ C 기단의 세력에 강할 때 북서쪽으로부터 계절풍이 분다.

⑤ C, D 기단이 만나 경쟁하면서 장마 전선이 만들어진다.

③

정답

A, B는 우리나라보다 고위도에서 형성되어 한랭하고, C, D는 따뜻하다. A, D는 육지에서 만들어지므로 건조하고 B, C는 습하다. 우리나라의 겨울 날씨는 시베리아 기단(A)의 영향을 받고, 덥고 습한 여름 날씨는 북태평양 기단(C)의 영향을 받는다.

해설

⎮고기압과 저기압에서의 날씨 ⇨ 94쪽⎮

중

서술형

그림은 북반구 A, B 지역에서의 공기의 흐름을 나타낸 것이다.

(1) A, B 지역의 기압 분포를 쓰시오.

(2) A 지역의 상층에서 구름이 만들어지는 까닭을 설명하시오.

(1) A: 저기압, B: 고기압 (2) A 지역은 저기압 중심이기 때문에 이곳으로는 주변의 공기가 모여들어 상승하므로 단열 팽창이 일어나 구름이 형성된다.

모범 답안

구름이 만들어지기 위해서는 공기 덩어리가 상승하여 단열 팽창이 일어나고, 이로 인해 공기 덩어리 내부의 온도가 하강하여 수증기의 응결이 일어나야 한다. 저기압 중심에서는 공기가 모여들어 상승 기류가 생기기 때문에  구름이 형성된다.

해설

채점 기준	배점
저기압 중심에서 공기의 상승기류가 있음을 설명한 경우	100 %
저기압만 언급하고 상승기류를 설명하지 않은 경우	50 %

⎮고기압과 저기압에서의 날씨 ⇨ 95쪽⎮

중

그림은 온대 저기압 주변의 날씨를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A는 한랭 전선, B는 온난 전선     이다.

② 전선이 통과할 때 기온과 풍향     이 변한다.

③ A 전선이 통과할 때는 적운형 구름이 만들어진다.

④ B 전선이 지나가면 따뜻하고 맑은 날씨가 나타난다.

⑤ 온대 저기압은 동쪽에서 서쪽으로 이동하며 날씨를     변화시킨다.

⑤

정답

온대 저기압은 서쪽에서 동쪽으로 이동하므로 온난 전선이 먼저 지나가고, 이후에 한랭 전선이 지나간다. 온난 전선이 다가오면 점차 날이 흐려지다가 넓은 지역에 약한 강수가 있으며, 그 후 온난 전선이 지나간 후에는 맑고 따뜻한 날씨가 나타난다. 곧이어 한랭 전선의 영향으로 좁은 지역에 강한 강수가 나타나며, 한랭 전선 통과 후에는 찬 공기가 유입되면서 기온이 떨어진다.

해설

⎮고기압과 저기압에서의 날씨 ⇨ 98-99쪽⎮

하

그림은 어느 계절의 일기도를 나타낸 것이다.

이 계절에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 북서 계절풍과 함께 한파가 나타난다.

② 긴 기간 동안 비를 내리는 장마가 나타난다.

③ 태풍이 이동하며 강한 비와 바람으로 큰 피해를 준다.

④ 한밤중에도 기온이 떨어지지 않는 열대야 현상이 나     타난다.

⑤ 이동성 고기압의 영향으로 맑은 날과 흐린 날이 교대     로 나타난다.

①

정답

시베리아 기단의 영향으로 북쪽에 고기압이 만들어져 북서 계절풍이 분다. 등압선 간격이 좁으므로 강한 바람이 분다.

해설