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가을하늘 높아보이는 것은 우리 눈의 착각때문

가을하늘 파랗게 보이는 것은 빛의 산란 때문

"가을하늘은 왜 다른 계절보다 높고 파랗게 보일까요."
"착시이고 그런 느낌이 들뿐이겠죠."
"아닌데요?"
"가을하늘이 높고 확실히 파란것 같아요."
"가을하늘이 정말 멋진 것 같아요."
"그러게요, 가을하늘이 유난히 높아 보여요."
"가을하늘이 더 높아보이는 이유 뭔가요?"




가을이 한참 익어갑니다. 겨울을 준비하는 손길들과 흘러가는 가을을 아쉬워하는 사람들로 묘한 대비를 이룹니다. 바쁜 현대인들은 하늘조차 올려다볼 시간조차 없을 정도로 바쁘게만 살아갑니다. 어느날 갑자기 올려다본 가을하늘. 그런데 이 가을하늘이 유독 파랗게 보입니다.

왜 가을하늘은 높고 파랗게 보일까요. 평소와 똑같은 가을하늘인데 착시에 불과한 것일까요. 어떤 과학적 원리가 숨어있을까요. 가을하늘은 진짜 파랗고 높을까요.

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높고 푸른 가을하늘 진짜일까?
가을의 특징은 단풍과 높고 푸른 하늘일 것입니다. 이런 가을은 자연이 주는 선물입니다. 이렇게 좋은 계절이다보니 하늘은 높고 말은 살찐다는 천고마비(天高馬肥)라고 합니다. 가을은 활동하기에도 좋은 시기입니다.

가을 하늘을 올려다보면 유난히 높고 푸릅니다. 도대체 왜 다른 계절보다 가을에는 하늘이 높아지고 다른 계절과 달리 더 파랗게 보일까요.


하늘의 높이엔 변화없고 우리 눈의 착각?
가을 하늘이 다른 계절의 하늘보다 높고 푸르게 보이는 것은 우리 눈이 착각을 하는 것일 뿐 하늘의 높이에는 전혀 변화가 없습니다. 파란 빛이 가을에 유독 눈에 띄는 것은 가을 기후에서 나타나는 건조하고 맑은 날씨와도 일정정도 관계가 있습니다.

낙엽-우울-가을증후군-국화-자외선-빛의 입자-산소-질소분자-고기압-빛의 파장 반사-빛의 산란-석양-노을-무지개-대기-프리즘-가시광선-가을-천고마비-계절-높고푸른 가을하늘-파란빛-빛의 산란-천고마비(天高馬肥)-가을의 시-가을노래-가을야구가을하늘 파랗게 보이는 건 빛의 산란 때문이라고 합니다.

 

가을하늘 파랗게 보이는 과학적 원리는?

가을의 대기는 다른 계절보다 건조해집니다. 가을이 되면 다른 계절보다 공기 중 습기가 상대적으로 적어집니다. 공기 중 습기가 적은 기후에는 공기 중 산소와 질소 분자와 같은 매우 작은 입자들만 빛을 산란하게 됩니다. 


이런 까닭으로 자외선에 가장 가까운 빛 다시말해, 파장이 더 짧은 빛이 더 잘 산란하게 되는데 이 색깔이 우리 눈에는 푸른색으로 인식되는 것입니다.


지중해 같이 대기가 건조한 지역의 하늘이 거의 짙푸른 색을 띠는 것도 이런 이유 때문이입니다.


파란색 산란 많아 가을하늘 파랗게 보여?

가을하늘이 파랗게 보이는 과학적 원리는 파장과 산란을 알면 이해가 빠릅니다. 일반적으로 빛은 무색입니다. 하지만, 프리즘을 통해서 보면 빨강, 주홍, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색이 보입니다. 이들 색이 모두 뒤섞여 투명한 빛을 띄게 됩니다.

가시광선의 파장은 기체보다 훨씬 큽니다. 파장이 짧은 광선일수록 작은 공기 분자에 의해 더욱 강하게 산란됩니다. 빨간 빛의 파장이 약 0.71μm이고 파란 빛이 약 0.45μm이기 때문에 파란색의 광선이 빨간색의 광선보다 6배 정도까지 더 많이 산란이 됩니다.  


더 많이 산란된 습기나 방해물이 적은 가을에 파란색 파장이 심하게 산란하면서 우리는 파란 하늘을 보게 되는 것입니다. 





가을하늘은 각도가 크고 산란이 잘돼 파란색으로?

파란색을 살펴보면 파란색 광선은 산란하는 각도가 크고 산란이 잘됩니다. 이런 까닭으로 하늘이 파란색으로 보이게 됩니다. 


그런데 가을하늘이 푸른 이유는 우리나라 가을의 특성이 건조한 성질의 고기압의 영향으로 맑은 날씨가 지속되고 건조해 그만큼 대기 중 수증기가 적어지게 됩니다. 이런 기후상태가 되면 태양빛을 도중에 차단하는 요소가 적어지고 이렇게 될수록 더 푸른색을 띠게 됩니다. 


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파장의 반사와 산란이 없다면 하늘은 무슨색?
가을하늘이 파랗게 보이는 것은 빛의 파장의 반사와 산란때문입니다. 그런데 빛의 파장의 반사와 산란이 없다면 하늘은 어떻게 될까요. 아마도 투명한 무색이 될 것입니다. 


상상만해도 이상해지겠지요. 해질녘에 석양이 붉게 물드는 것은 태양이 지면까지 도달하는 빛의 거리가 상대적으로 길어지면서 파장이 긴 빨강과 주홍, 노랑색 빛이 우리 눈에 도달하면서 붉게 보이는 것입니다.


가을하늘이 높아보이는 이유는?

파란 가을 하늘이 유독 높아 보이는 이유는 뭘까요. 바로 파란 빛 때문입니다. 여름철 내내 습기와 비 등으로 대기에 먼지 같은 이물질이 적어 다른 계절에 비해 푸른색이 우리 눈에 더 들어오고 깊은 물이 파랗게 보이는 것처럼 파란 하늘 또한 높게 느껴지는 것입니다. 맑고 푸른 하늘이 하늘을 높게 만들게 됩니다.





푸른 가을하늘 점차 보기 어려워?
푸른 하늘은 가을의 상징입니다. 하지만 푸른 가을 하늘은 도시에서 점차 보기가 어려워지고 있습니다. 바로 대도시의 오염된 대기 때문입니다. 가을이 되어도 오염 물질 때문에 가을에도 하늘이 희뿌연한 느낌을 줄 때가 많아진 것입니다. 


높고 푸른 가을 하늘을 오래오래 보고 가을의 추억을 간직하기 위해 환경오염에 대한 경각심을 갖어야할 이유이기도 합니다. 

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