벼락과 신기루에 대하여 알아보자.

여름에는 태양의 뜨거운 열로 지표면이 더워지는데, 지표면은 환경이 같지 않으므로 열의 흡수량이 다르다.  열을 많이 흡수하는 지표면에 접해 있던 공기는 지표면의 열을 받아 온도가 높아져 부력을 받고 공중으로 상승한다.  상공으로 갈수록 기온이 낮아지므로 수증기가 응결하여 웅대한 구름을 생성하게 되는데, 이 구름 속에는 공기의 상승과 하강운동이 격심하여 구름의 작은 입자의 마찰로 전기가 발생하게 된다.  이 구름 속의 전기와 지표면상의 물체가 띠는 또 다른 전기와의 방전이 바로 벼락이다.  벼락에 희생된 사람을 조사하여 보니 모두가 몸에 쇠붙이를 지니고 있었다고 한다.  그러므로 하늘에서 번개와 천둥이 치면 안경, 시계, 주화, 허리띠, 농기구 등등 몸에 지닌 쇠붙이를 멀리 두고 언덕 아래로 엎드려야 한다.  야외에서 가장 안전한 곳은 소나무 숲 속이다.  신기루란 실제로 아무것도 없는 상태에 어떤 물체가 있는 것으로 보이는 현상을 말한다.  이러한 현상은 빛의 굴절 때문에 일어나게 된다.  기온이 다르면 공기의 밀도도 다르게 나타나는데, 신기루는 밀도가 다른 공기의 접촉면에서 빛의 굴절이 다르게 일어나 아주 먼 곳의 물체의 상이 공기의 거울 현상으로 나타나는 것이다.  이처럼 신기루는 보는 곳에는 물체가 없지만 다른 곳에 반드시 실물이 존재한다.  즉, 아예 실물이 존재하지 않는 환상과는 다른 것이다.  우리 주변에서도 아주 더운 날 아스팔트 도로를 쳐다보면 열기가 올라오는 아지랑이가 보인다.  이때 자세히 쳐다보면 아스팔트 표면 위에 지나가는 자동차들이 하늘하늘하게 보이는 것을 본 적이 있을 것이다.  이것도 하나의 신기루라고 할 수 있다.  신기루는 지표에 인접한 대기층의 공기 밀도가 연직 방향으로 크게 변할 경우 발생하는 대기에 의한 빛의 이상굴절 현상이다.  이때 물체의 상온 실제보다 위 또는 아래에 나타나며, 상이 왜곡되거나 거꾸로 보이기도 하고 때에 따라서는 떨리기도 한다.  아스팔트에서 하늘하늘 보이는 이유이기도 하다.  지면 쪽으로 굴절하는 것은 지면의 높이에 따라 온도가 다르기 때문이다.  이 경우는 고도가 높아질수록 온도가 상승하는 경우이다.  즉 역전층인 경우에 형성되며, 특히 극지방에 많이 나타나는 것으로 알려져 있다.  이를 위 신기루라고 한다.  눈으로 덮인 지표면이나 차가운 해수면과 인접하고 있는 공기는 쉽게 냉각되어 그 위의 공기보다 온도가 낮아지게 된다.  그 결과 역전층 하부의 공기 밀도는 역전층 위의 공기 밀도보다 상당히 높아지고 이로 인해 역전층 밖에서 안으로 들어온 빛은 공기 밀도가 큰 아래쪽으로 굽어서 형성된다.  그래서 사람은 눈으로 들어온 빛의 연장선에 물체가 있는 것처럼 보이기 때문에 물체가 떠 보이게 된다.  이것이 위 신기루가 극지방에서 잘 생기는 이유이다.  산 너머에 나무가 있는데, 방향을 잘못 설정하는 것이 바로 신기루 현상인 것이다.  고도가 높아질수록 온도가 낮아지는 경우에는 빛이 지면 위쪽으로 굴절한다.  즉, 온도가 낮은 곳은 높은 곳보다 밀도가 커서 속력이 느려지게 된다.  4열 종대로 행진하는 군인들이 있을 때, 한쪽이 다른 쪽보다 빠르게 행진하면 그 진행이 느린 쪽으로 휘어지는 현상과 같은 것이라고 할 수 있다.  아스팔트가 깔린 길에서도 이런 현상을 볼 수 있다.  태양열을 흡수하여 뜨거워진 아스팔트는 그 위에 있는 공기를 뜨겁게 하므로 지면 쪽으로 갈수록 온도가 높다.  땅으로 향하는 빛의 일부와 맞은편 건물에서 반사된 빛의 일부가 땅 가까이에서 굽어 올라와서 사람 눈에 들어오게 된다.  그러면 사람은 눈에 들어온 빛의 방향의 연장선이 닿는 아스팔트 위에서 하늘과 건물을 보게 된다.  이것은 마치 그곳에 물이 고여 있어 건물을 반영하고 있는 것 같이 보이는데, 더운 여름에 자동차 여행을 하다가 가끔 보는 현상이다.  그래서 이를 고속도로 신기루라고 말하기도 한다.  또한 사막에서 이런 현상을 보게 되면 물을 보았다고 착각하게 될 것이다.  나폴레옹이 아프리카를 침공하였을 때에 이런 현상 때문에 골치를 앓았다는 이야기도 있다.  또, 과거에는 옛날에 사막을 가로질러 이동하면서 장사를 하던 사람들이 태양이 작열하는 모래 위에 시원한 오아시스가 선명하게 나타나지만 실제로 가보면 아무것도 없는 일을 가끔씩 경험하기도 했다.  이것은 지표면이 태양에 가열되어 공기의 온도가 올라가면서 공기의 온도가 층마다 다르게 분포되어 나타나는 신기루 현상의 대표적인 예라고 할 수 있다.  그러나 이때 보이는 오아시스는 전혀 없는 것이 아니라 어느 곳인지는 몰라도 오아시스가 현재 존재한다는 것을 뜻한다.  그렇다면 사막의 생명수 '오아시스'는 어떻게 생기는 것일까?  사막에는 비가 아주 적게 온다.  그래서 식물이 제대로 살 수 없고 지표면은 대부분이 모래이다.  밤낮의 기온 차가 50~60도나 되며, 낮에는 지표면의 온도가 급상승하므로 강한 바람이 분다.  이 바람으로 모래산이 만들어지고 도시가 모래에 묻혀지기도 하는 것이다.  그런데 이런 강한 바람은 때때로 지표면의 모래를 지나치게 쓸어가 지하수면을 노출시키기도 한다.  이것이 바로 오아시스이다.  그러나 사막에는 대부분 강한 바람이 계속 불기 때문에 오늘의 오아시스가 내일은 모래 언덕이 될 수도 있다.  도시를 순식간에 삼켜보리는 모래 바람은 무엇일까?  19세기말에 중앙아시아의 타클라마칸 사막에서 모래에 묻혀버린 고대 도시가 발견되었다.  어떻게 이런 끔찍한 일이 일어날 수 있을까?  이것은 강한 모래바람 때문이다.  사막대지에서는 비가 적게 오고 낮과 밤의 기온차가 심하여 바위가 수축과 팽창을 거듭하면서 풍화되어 모래가 된다.  낮에는 모래의 온도가 70~80도나 되어 모래에 접하여 있던 공기가 열을 받아 부력이 커지면서 상승하는데, 이때 상승속도가 아주 빨라서 주위로부터 매우 강한 바람이 불게 된다.  이 바람에 모래가 날려서 갑자기 모래 산을 만들기도 하고 갑자기 한 도시를 묻어 버리기도 하는 것이다. 자료출처:쉽게배우는기상학[교육과학사]