가을 하늘이 유난히 더 파란 이유

  가을 하면 떠오르는 것 중 하나가 높고 푸른 하늘일 것입니다. 다른 계절보다 유난히 파랗게 보이는 이유가 있는 걸까요?

 

  먼저 하늘이 파랗게 보이는 이유는 태양 빛이 대기를 통과해 들어오다가 공기 중의 질소, 산소, 먼지 등과 같은 작은 입자들과 부딪칠 때 빛이 사방으로 재방출되는 현상인 ‘빛의 산란’이 일어나기 때문입니다.

  우리가 흔히 이야기하는 빨-주-노-초-파-남-보의 빛으로 산란이 일어나는데, 이 중에서 푸른색 계열의 빛이 가장 파장이 짧습니다. 짧은 파장의 빛들을 훨씬 더 효과적으로 산란시키는데, 산란이 많이 되는 색의 빛이 우리 눈에 더 많이 들어오기 때문에 하늘색을 파랗다고 느끼게 됩니다.

  이론적으로는 파란색보다 더 짧은 파장인 보라색의 하늘이 보여야 하지만, 보라색 빛은 태양에서 오는 가시광선 중에서 차지하는 양이 파란색보다 적습니다. 따라서 보랏빛은 두꺼운 대기층을 통과하면서 대부분 사라지고 적은 양만 남아서 지상에서 하늘을 바라볼 때 보라색 하늘이 아닌 파란색 하늘이 보이게 됩니다.

 

  노을이 질 때는 태양의 고도가 낮을 때인데, 고도가 낮아질수록 태양 빛이 대기층을 통과하는 경로가 길어집니다. 빛이 그러한 긴 경로를 통과하면서 파란빛은 더 많이 산란되고, 따라서 우리 눈에는 미처 산란되지 않은 노랑이나 붉은 계통의 빛이 들어오게 됩니다. 그래서 노을은 불그스름하게 보이는 것입니다.

 

  그렇다면, 파란 하늘이 유독 가을에 왜 더 유난히 높고 푸르게 보이는 것일까요?

 

  보통 여름철에는 덥고 습한 `북태평양 기단`이 우리나라에 영향을 주게 되는데, 고온 다습한 기단의 성질로 인해 습도가 매우 높습니다. 습도가 높다는 것은 대기 중에 그만큼 수증기 입자가 많이 존재한다는 것이므로 많은 물방울들이 태양 빛을 흡수해버려 빛의 산란을 방해하기 때문에 여름철의 하늘은 다소 뿌옇게 보입니다.

  9월 이후부터는 차츰 건조한 `양쯔강 기단`의 영향을 받기 시작하는데요, 공기 중의 습도가 낮아지면서 짧은 파장의 파란색 빛이 잘 산란되면서 깨끗한 푸른색의 하늘을 볼 수 있는 것입니다. 특히, 대체로 9월 초까지는 잦은 비와 태풍의 영향으로 대기 중의 미세먼지가 줄어들면서 공기가 깨끗해지는 것도 가을 하늘이 높고 푸르게 보이는 이유 중 하나입니다.

  또한 기단의 영향으로 우리나라 부근에 형성되는 이동성 고기압이 대기 중의 먼지의 상승을 막는 것 역시 빛의 산란을 활성화시켜 하늘이 다른 계절보다 더 깨끗하고 푸른빛을 띠게 되는 이유라고 볼 수 있습니다.

 

  가을 하늘이 높게 보이는 이유 중에서 구름의 영향도 있습니다. 가을엔 보통 상공 10km 부근에서 만들어지는 상층운이 주로 보이는데, 이 상층운의 영향으로 구름 아래 보이는 하늘의 비율이 커지면서 다른 때보다 하늘이 더 높게 보이는 효과도 있습니다.