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힘차게 달려라 물리열차 999 [943544] · MS 2019 · 쪽지

2020-05-03 16:16:44
조회수 3,194

[평가원 자료분석 2]20201110

게시글 주소: https://rocket.orbi.kr/00029859586

옯-하!




뻘글 써제끼다가 자료 분석 자료로 왔습니다


오늘은 작년 수능 10번 문제예요.




이 자료는 출제의도, 개념이해를 바탕으로 한 자료분석에 베이스를 두고 있습니다



아마 너무 많은 미지수에 압도당했을 학생들이 많았을겁니다.


하지만 이 문제의 출제의도를 두 줄로 나타내면


1. 지표와 대기가 먹은 만큼 뱉어내는지 정성적으로 계산할 수 있나?

2. 어떤 기체가 어떤 전자기파를 잘 흡수하는지 알고 있나?


이 정도입니다.


먼저 문제를 읽어볼게요. 복사 평형 상태의 지구. 지구는 늘 복사 평형 상태이지만 이 말이 중요한 이유는 먹은 만큼 뱉어낸다는 이론을 써먹을 수 있는 결정적인 증거가 되네요.


먼저 (가) 자료를 보겠습니다. 지표가, 대기가 먹은 만큼 뱉어낸다는 걸 등식으로 그대로 써 볼게요


지표에 흡수되는 양은 태양 복사에 의한 H와 대기 복사에 의한 J를 확인할 수 있네요. 그 중 태양 복사에 의한 에너지는 대기에도 흡수되고 반사되기도 하니까 지구로 유입되는 태양 복사 에너지인 100에서 대기 흡수율 E와 반사율 (A+B)를 빼 줘야겠죠? 그러니까 H=100-E-(A+B)로 정리할 수도 있겠네요.


지표가 방출하는 양도 확인해줘야 합니다. (가)에서 지표가 방출하는 양은 F와 I네요. 그 중 I는 적외선 형태의 지표 복사라 대기로 흡수됨(G)과 동시에 우주로 나가네요(C). 그러면 I=G+C인 것도 알 수 있겠죠? 그 외에 F는 잠열이나 대류 등에 의한 에너지인것도 잡아줄 필요가 있습니다. 왜냐하면 얘는 대기 흡수로만 가고 우주로 날아가지는 않잖아요.


그러니 지표의 흡수와 방출을 생각해보면 늘 같으니까


H+J=F+G+C


이거죠?


대기에 대해서도 똑같습니다.


대기에 흡수되는 양 E, F, G랑 대기에서 방출되는 양인 D와 J가 있죠. 이 값은 어떻다? 항상 같아야 한다!!


그러므로 E+F+G=D+J가 성립하겠네요. 이 때 이거만 하고 넘어가면 허전하니까 각각에 대해 정리해봐요. E, F, G에 대해서는 위에 언급했으니 D와 J에 대해 생각해봐요. D는 대기가 우주로 방출하는 복사 에너지, J는 대기가 지표로 방출하는 복사 에너지로 지구 복사에 해당하기에 둘 다 적외선 복사(또는 장파 복사)라고 할 수 있겠죠?


그리고 지구 전체에 들어오는 양과 나가는 양도 항상 같으니까! 평형법칙을 써 볼 수 있겠습니다. 지구에 들어오는 양은 태양 복사 에너지(가시광선, 단파복사) 100에서 반사율이 A+B를 뺀 것과 같으며 대기와 지표에 흡수되는 E와 H를 더한 것과 같고, 지구에서 우주로 나가는 양은 지표에 의한 C와 대기에 의한 D의 합과 같습니다. 그렇기에 평형 법칙에 따라 100-(A+B)=E+H=C+D라고 정리할 수 있겠죠?


이렇게 먹은 만큼 토해내는 게 복사 평형의 규칙입니다. 그 계가 대기건, 지표면이건, 지구 전체건 말이죠.


자료 (나)를 잠시 짚고 갈게요.


가로축은 파장, 세로축은 흡수도인데 파장이 긴 게 적외선 복사(장파 복사)이고 파장이 짧은 게 가시광선 복사(단파 복사)입니다. 이 때 세로축에 따라 주어진 각 기체가 어느 파장대의 전자기파를 잘 흡수하는지 보면 되겠네요.


그래프가 높이 가 있을수록 흡수도가 높으니까 더 잘 흡수한다고 생각하면 되겠죠?



이렇게 되면 저 문제를 풀 준비는 모두 끝났습니다. 이렇게 자료를 분석하고 개념을 끄집어낸 후에 문제를 풀어야 합니다.


이렇게 분석된 자료를 통해 직접 문제를 풀어보세요^~^




이거 누르고 가시고, 열공!

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