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  7. 행성으로서의 지구

지구계


1. 지구계(Earth system)


  • 지구와 그 주변을 구성하는 여러 요소들, 즉 암석, 공기, 물, 생물, 외부 환경 등을 개별적인 요소가 아닌 상호 작용을 하는 요소로 이해함으로써 지구를 하나의 시스템으로 정의한 용어


2. 지구계의 하위 권역

지구계의 하위 권역


기권


  • 지표면을 둘러싸고 있는 두께 약 1000 km 정도의 대기층
  • 높이에 따른 기온 분포를 기준으로 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분
  • 지구 생명체가 살아갈 수 있도록 적당한 온도 유지, 산소 공급, 유해 자외선 차단 등의 역할을 하며, 대기의 순환을 통해 지구 에너지 평형에 기여


◇ 기권의 층상 구조

기권의 층상 구조


구분

특징

대류권

  • 지표면의 복사 에너지에 의해 가열되어 높이 올라갈수록 기온이 낮아진다.
  • 대류 현상과 기상 현상이 나타난다.

성층권

  • 높이가 높아질수록 기온이 높아지는 안정한 대기층이다.
  • 높이 20~30 km 부근에 존재하는 오존층이 태양 자외선을 흡수한다.

중간권

  • 높아질수록 기온이 낮아져 대류 현상이 있다.
  • 수증기가 거의 없어 기상 현상이 없다.

열권

  • 공기가 희박하여 밤과 낮의 기온 차가 크다.
  • 극지방의 상공에 오로라가 나타나기도 한다.


◇ 기권의 구성 성분(현재)

기권의 구성 성분


수권


  • 해수, 빙하, 지하수, 호수, 하천수를 모두 포함하며, 크게 염수와 담수로 나뉜다.
  • 깊이에 따른 수온 분포를 기준으로 혼합층, 수온 약층, 심해층으로 구분된다.
  • 기후계와 지구의 에너지 평형, 생물의 물질 대사 등 생명체의 존속에 필수적인 역할을 한다.


◇ 수권의 층상 구조

수권의 층상 구조


구분

특징

혼합층

  • 태양 에너지에 의해 가열되어 만들어지는 해수층으로 깊이에 관계없이 온도가 거의 일정하다.
  • 바람이 강할수록 두껍게 형성된다.

수온 약층

  • 수심이 깊어지면서 수온이 급격히 낮아지는 층으로 대류 운동이 거의 없어 안정하다.
  • 혼합층과 심해층의 수온 차이가 클수록 강하게 발달한다.

심해층

  • 극지방에서 냉각된 해수에 의해 형성된다.
  • 수온의 계절별, 위도별 차이가 거의 없다.


◇ 수권의 분포

수권의 분포


지권


  • 고체 지구를 구성하는 부분으로 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 구분된다.
  • 생물에게 서식처를 제공해 주고, 생명 활동에 필요한 무기염류를 공급해준다.


◇ 지권의 층상 구조와 구성 성분

지권의 층상 구조


구분

특징

지각

  • 대륙 지각(0~35 km)은 주로 화강암질 암석, 해양 지각(0~5 km)은 현무암질 암석으로 되어 있으며, 해양 지각의 밀도가 더 크다.
  • 지각을 구성하는 8대 원소 : O > Si > Al > Fe > Ca > Na > K > Mg

맨틀

  • 지구 전체 부피의 약 83%, 질량의 약 67%를 차지한다.
  • 주로 감람암질 암석으로 되어 있다.

외핵

  • 액체 상태로 추정된다.
  • 주로 철과 니켈로 구성되어 있다.

내핵

  • 고체 상태로 추정되며, 주로 철과 니켈로 이루어졌다.
  • 온도, 압력, 밀도가 가장 큰 영역이다.



생물권과 외권


  • 생물권 : 인간을 포함한 지구 상의 모든 생물을 말하며 지표의 풍화, 광합성 등을 통해 지구계의 다른 하위 권역들과 상호 작용한다.


  • 외권 : 지구계를 둘러싸고 있는 대기권의 바깥 영역으로 지구계의 다른 하위 권역들과의 물질 교환이 상대적으로 적다.


관련문제

문제

01

다음 중 지구계의 하위 권역에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

선택지

① 생물권은 수권, 지권, 기권의 각 영역에 걸쳐 존재한다.

② 기권과 수권은 유체 지구 영역으로 상태가 끊임없이 변한다.

③ 지권은 단단한 고체 지구 영역으로 항상 변함없는 상태를 유지한다.

④ 생물권과 수권, 지권, 기권은 끊임없이 물질과 에너지를 교환한다.

⑤ 수권과 기권의 상호 작용은 지구 전체의 에너지 평형을 이루는 데 중요한 역할을 한다.

정답 :

해설 :

지구 표면의 모습은 끊임없이 조금씩 변한다. 지권에서는 지구계의 다른 하위 권역과 상호 작용을 통해 에너지 및 물질 교환이 일어나며, 이에 따라 지속적인 지형 변화가 일어난다.

문제

01

지구계의 하위 권역 중에서 기권의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

선택지

① 생물권에 필요한 산소를 제공해 준다.

② 우주에서 입사되는 유해한 방사선을 차단해 준다.

③ 온실 효과를 일으켜 지표의 온도를 적절하게 유지해 준다.

④ 대기 대순환을 통해 지구 전체의 에너지 평형에 기여한다.

⑤ 지구계의 하위 권역 중에서 가장 많은 에너지를 저장해 두고 있다.

정답 :

해설 :

기권보다 수권이나 지권에 더 많은 에너지가 저장되어 있다. 기권은 기체 상태로 물질과 에너지 교환이 매우 활발하다. 하지만 수권이나 지권에 비해 에너지 저장량은 매우 작은 편이다.

참고서 연관목차

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  1. 1.소중한 지구

    1. 1 . 행성으로서의 지구

    2. 2 . 지구의 선물

    3. 3 . 아름다운 한반도

  2. 2.생동하는 지구

    1. 1 . 고체 지구의 변화

    2. 2 . 유체 지구의 변화

  3. 3.위기의 지구

    1. 1 . 환경 오염

    2. 2 . 지구 기후 변화

  4. 4.다가오는 우주

    1. 1 . 천체 관측

    2. 2 . 우주 탐사

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