01 다음 (    ) 안에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오.

Ⅲ. 위기의 지구 / 2. 기후 변화

25. 지구의 복사 평형과 지구 온난화

소단원 문제

⑴ 태양 복사 에너지 중 (㉠      )은/는 주로 성층권의 오존층에, (㉡      )은/는 이산화 탄소와 수증기에 의해 흡수된다.

⑵ 저위도의 (㉠     ) 에너지는 (㉡     )와/과 (㉢          )에 의해 고위도로 이동하여 위도별 에너지의 불균형을 해소한다.

⑶ 지구 대기는 태양 복사 에너지 중 (㉠      )은/는 통과시키고, 지구 복사 에너지의 (㉡      )은/는 흡수한 후 재복사하여 지구를 보온하는 역할을 하는데, 이를 (㉢      )(이)라고 한다.

⑷ 최근 (㉠    ) 사용량의 증가로 온실기체인 (㉡         )의 양이 증가하여 지구의 평균 기온이 (㉢     )하고 있다.

⑸ 지구의 기온이 상승하면 대륙 빙하의 (㉠      )와/과 해수의 (㉡      )(으)로 해수면의 높이가 상승한다.

02 지구 온난화와 관련이 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 해수면 높이 상승 ㄴ. 대륙 빙하의 면적 감소 ㄷ. 대기 중의 이산화 탄소 증가

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

03 그림은 지구가 복사 평형 상태에 있을 때 지구의 열수지를 단순화시켜 나타낸 것이다.

A와 B에 해당하는 복사 에너지양은 각각 얼마인지 쓰시오.

04 다음의 <보기>는 해수면의 상승 과정을 순서 없이 나열한 것이다. 순서대로 기호를 쓰시오

	<보 기>
ㄱ. 평균 기온 상승 ㄴ. 화석 연료 사용 증가 ㄷ. 해수의 열팽창, 대륙 빙하의 융해 ㄹ. 대기 중 이산화 탄소 농도 증가

05 만약 지구의 대기가 없어진다면, 지구에서 발생할 수 있는 현상으로 옳은 것을 <보기>에서 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 바람이 불지 않을 것이다. ㄴ. 지표면 온도의 일교차가 작아질 것이다. ㄷ. 지표에 도달하는 태양 복사 에너지의 양이 감소할 것이다. ㄹ. 지표에서 방출되는 에너지는 잠열, 전도, 대류, 복사 중 복사의 형태로만 방출될 것이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

06 그림은 지구에 입사하는 태양 복사 에너지를 100 %로 하였을 때 지구에서의 복사 에너지 평형을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지구의 반사율은 30 %이다.

② 지표에서 방출되는 복사 에너지는 133 %이다.

지구가 우주로 방출하는 총 에너지양은 70 %이다.

④ 지표면이 흡수하는 에너지양 중 태양으로부터 직접 흡수하는 양이 가장 많다.

⑤ 지구는 전체적으로 복사 평형 상태에 있다.

07 그림은 위도에 따른 태양 복사 에너지의 흡수량과 지구 복사 에너지의 방출량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① A 지역은 기온이 계속 하강한다.

② B 지역은 에너지 과잉이 일어난다.

③ 에너지 수송은 B → A 지역으로 일어난다.

④ 지구의 평균 기온은 일정하게 유지된다.

⑤ 위도 약 38°에서는 태양 복사 에너지양과 지구 복사 에너지양이 같다.

08 그림은 지구 온난화의 원인과 영향을 나타낸 것이다.

㉠, ㉡에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

	㉠	㉡			㉠	㉡
①	증가	증가		②	증가	감소
③	감소	증가		④	감소	감소
⑤	일정	일정

서술형 문제

09 다음은 지구에서 온실 효과가 일어나는 과정을 설명한 것이다. (    ) 안에 들어갈 알맞은 말을 각각 쓰시오.

지구에 도달하는 태양 복사 에너지 중 (㉠      )은/는 대기를 통과하면서 거의 흡수되지 않고 지표면까지 도달하여 흡수된다. 태양 복사 에너지를 받아 가열된 지표면은 주로 (㉡      )(으)로 에너지를 방출하는데, 이 (㉡       )은/는 대기에 의해 대부분 흡수되고, 대기는 흡수한 에너지를 지표로 재방출하여 지표면의 온도를 높이게 된다. 이러한 현상을(㉢        )(이)라고 한다.

10 그림은 지구에 입사하는 태양 복사 에너지를 100으로 하였을 때 지구의 복사 평형을 모식적으로 나타낸 것이다.

⑴ A와 B의 값은 각각 얼마인지 쓰시오.

⑵ 지구 환경에서 대기의 역할에 대하여 서술하시오.

11 다음은 지구 기후 변화에 대한 어느 신문 기사의 일부를 나타낸 것이다.

가스 하이드레이트는 해저에 매장돼 있는 에너지

자원으로, ‘불타는 얼음’이라고도 불리운다. 최근에

는 수온 상승으로 인해 해저에 위치한 수십억 톤의

가스 하이드레이트에서 메테인이 방출되고 있다. 올

여름 연구팀이 측정한 결과 시베리아 인근 해역에서

메테인 방출량은 정상 수준의 100~200배에 달하는

것으로 나타났다.

◯◯ 신문

수온 상승은 메테인의 대기 중 농도에 어떤 영향을 주며, 그 결과 지구 평균 기온은 어떻게 변하는지 서술하시오.

정답과 해설

01 ⑴ ㉠ 자외선, ㉡ 적외선 ⑵ ㉠ 과잉, ㉡ 대기, ㉢ 해수 ⑶ ㉠ 가시광선, ㉡ 적외선, ㉢ 온실 효과 ⑷ ㉠ 화석 연료, ㉡ 이산화 탄소, ㉢ 상승 ⑸ ㉠ 융해, ㉡ 열팽창 02 ⑤ 03 A: 50, B: 153 04 ㄴ-ㄹ-ㄱ-ㄷ 05 ② 06 ④ 07 ① 08 ④ 09 ㉠ 가시광선, ㉡ 적외선, ㉢ 온실 효과 10~11 해설 참조

01 지구 대기는 태양 복사 에너지 중 파장이 짧은 가시광선 영역은 잘 통과시키고, 지구 복사 에너지 중 파장이 긴 적외선 영역은 흡수하였다가 지표로 재복사하여 지구를 보온하는 역할을 한다. 이를 온실 효과라고 한다. 화석 연료의 사용 증가로 대기 중 이산화탄소의 양이 증가하여 온실 효과가 증대되어 지구 온난화가 나타난다.

지구의 온도가 상승하면 해수의 열팽창과 대륙 빙하의 융해로 해수면의 높이가 상승하게 된다.

02 최근에 화석 연료의 사용 증가로 대기 중 이산화 탄소(온실기체)의 양이 증가하여 온실 효과가 증대되어 지구의 온도가 상승하는 지구 온난화가 나타난다. 이로 인하여 지구의 온도가 상승하면 대륙 빙하의 융해와 해수의 열팽창으로 해수면의 높이가 상승한다.

03 입사하는 태양 복사 에너지 100 중 30은 산란·반사되고, 20은 대기에 의해 흡수되므로, 지표에 흡수되는 양인 A는 50이다. 지표면은 태양 복사로부터 50과 대기 복사로부터 103을 흡수하였고, 복사 평형을 이루기 위해서는 흡수한 만큼 방출해야 하므로 방출량 B는 153이다.

04 화석 연료의 사용 증가로 대기 중 이산화 탄소의 양이 증가하면 평균 기온이 상승하면서 해수가 열팽창하고 대륙 빙하가 녹은 물이 유입되면서 해수면의 높이가 높아진다.

05 ㄱ. 지구에 대기가 없다면 수평 방향의 공기의 움직임인 바람이 불지 않을 것이다.

ㄹ. 지표에서 방출되는 에너지는 대기 효과가 없어 복사의 형태로만 방출될 것이다.

ㄴ. 밤과 낮의 온도 차가 커지므로 일교차는 커질 것이다.

오답 체크

ㄷ. 대기에 의한 반사, 산란, 흡수가 없으므로 지표에 도달하는 태양 복사 에너지의 양이 증가할 것이다.

06 ④ 지표면이 흡수하는 에너지양 중 태양으로부터 직접 흡수하는 양은 45%이고, 대기 재복사로 흡수하는 양은 88 %이다.

① 대기와 구름의 반사가 25 %이고, 지표면의 반사가 5 %이므로, 지구의 반사율은 30 %이다.

오답 체크

② 지표에서 방출되는 복사 에너지는 대류와 전도 8 %+잠열 21 %+지표면 복사 104 %=133 %이다.

③ 지구가 우주로 방출하는 총 에너지양은 대기의 창 4 %+대기와 구름의 방출 66 %=70 %이다.

⑤ 지구는 전체적으로 총 흡수하는 양과 방출하는 양이 같으므로 복사 평형 상태에 있다.

07 ① B 지역에서 A 지역으로 에너지가 수송되므로 A의 평균 기온이 일정하게 유지된다.

② B 지역은 흡수량>방출량이므로 에너지 과잉이 일어난다.

오답 체크

③ 에너지 과잉이 되는 B 지역에서 부족이 되는 A 지역으로 대기와 해수의 순환에 의해 에너지가 수송된다.

④ A 지역의 부족한 에너지양만큼 B 지역의 과잉되는 에너지가 수송되어 보충되므로 지구의 평균 기온은 일정하게 유지된다.

⑤ 위도 약 38,에서는 태양 복사 에너지양과 지구 복사 에너지양이 같다.

08 화석 연료의 사용 증가로 대기 중 이산화 탄소의 양이 증가하여 온실 효과가 증대되어 지구 온난화의 원인이 된다. 지구의 온도가 상승하면 수온이 상승하여 해수의 기체 용해도가 감소하므로 이산화탄소의 용해도도 감소하고, 빙하의 융해로 빙하량이 감소한다.

09

모범답안_ ㉠ 가시광선, ㉡ 적외선, ㉢ 온실 효과

해설_ 지구에 도달하는 태양 복사 에너지 중 파장이 짧은 가시광선은 대기를 통과하면서 거의 흡수되지 않고 지표면까지 도달하여 흡수된다. 태양 복사 에너지를 받아 가열된 지표면은 주로 적외선으로 에너지를 방출하는데, 이 적외선은 대기를 통과하면서 대부분 흡수되고, 대기는 흡수한 에너지를 지표로 재복사하여 지표면을 보온하게 된다. 이러한 현상을 온실 효과라고 한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	세 가지 모두 옳게 답한 경우	100
B	두 가지 모두 옳게 답한 경우	60
C	한 가지 모두 옳게 답한 경우	30

10

모범답안_ ⑴ A: 100, B: 50

⑵ 대기는 지구 복사 에너지 150을 흡수하여 이 중 일부인 50을 지표면으로 재복사하여 지구를 보온하는 온실 효과를 일으킨다.

해설_ A는 입사한 태양 복사 에너지와 같으므로 100단위이고, B는 지표면이 방출한 복사 에너지 중 우주로 방출한 A 100단위를 제외한 50단위이다.

채점 기준

문항	등급	채점 기준	배점(%)
(1)	A	A와 B의 값을 옳게 답한 경우	40
	B	한 가지만 옳게 답한 경우	20
(2)	A	정답 키워드를 정확하게 적용하여 서술한 경우	60
	B	온실 효과만 서술한 경우	30

11

모범답안_ 수온 상승으로 온실기체인 메테인의 양이 증가하고 있으며, 메테인의 농도가 높아지므로 온실 효과는 더 커지면서 지구의 평균 기온은 상승한다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	수온 상승의 영향과 지구의 평균 기온 변화를 모두 옳게 서술한 경우	100
B	온실 효과만 서술한 경우	70