해넘이
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1. 개요
해넘이는 태양이 지평선 아래로 사라지는 현상으로, 관찰자의 위치, 지구 자전축 기울기, 공전 등의 요인에 따라 시각이 달라진다. 북반구에서는 하지 이후, 남반구에서는 동지 이후에 가장 늦은 해넘이가 나타나며, 적도에서는 일 년 내내 정오를 기준으로 시각이 변동한다. 해넘이 시 하늘의 색깔은 태양광이 대기를 통과하며 산란되는 정도에 따라 변화하며, 화성에서는 지구와 다른 환경으로 인해 독특한 색깔을 보인다.
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| 해넘이 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| 정의 | 태양이 지평선 아래로 지는 현상 |
| 반대 현상 | 일출 |
| 관련 용어 | 황혼 박명 노을 |
| 시간 | |
| 발생 시점 | 매일 (행성의 자전으로 인해) |
| 지속 시간 | 위치 계절 관측자의 고도에 따라 다름 |
| 특징 | |
| 색깔 변화 | 대기를 통과하는 빛의 산란으로 인해 붉은색, 주황색, 노란색을 띔 |
| 모양 변화 | 대기 굴절로 인해 찌그러져 보임 |
| 문화 | |
| 상징 | 하루의 끝 휴식 낭만 고독 죽음 (문학, 예술 작품에서) |
| 관련 속담 | "해 질 녘에 (저녁때)": 인생의 황혼기, 말년을 비유적으로 이르는 말 |
| 기타 | |
| 관련 현상 | 해넘이 현상 |
2. 발생
해넘이 시간은 일 년 내내 변하며, 관찰자의 위도, 경도, 고도, 시간대에 따라 달라진다. 이러한 변화는 지구 자전축 기울기, 지구의 자전, 태양 주위의 공전, 그리고 지구와 달의 상호 공전 때문에 발생한다.[5][6]
춘분과 추분에는 해넘이가 거의 정확히 서쪽에서 발생한다. 다른 날짜의 해넘이 방위각은 아날렘마를 사용하여 추정할 수 있다.
해돋이와 해넘이는 태양의 중심이 아닌 가장자리에서 계산되므로, 낮의 지속 시간은 밤보다 약간 더 길다(약 10분). 또한, 태양 빛은 지구 대기를 통과할 때 굴절되므로, 태양이 기하학적으로 지평선 아래에 있어도 여전히 보인다. 굴절은 태양이 지평선에 매우 가까울 때 태양의 모양에도 영향을 미쳐, 실제보다 하늘에서 더 높게 보이게 만든다. 태양은 지평선에서 더 크게 보이는데, 이는 달 착시와 유사한 착시 현상이다.
2. 1. 북반구
북반구에서는 하지 이후 6월 말이나 7월 초에 가장 늦은 해넘이가 발생한다. 이 날짜는 관찰자의 위도에 따라 달라지는데, 이는 7월 4일경 원일점 주위를 지구가 느리게 움직이는 것과 관련이 있다.[23] 마찬가지로, 가장 이른 해넘이는 동지보다 약 2주 전인 12월 초나 11월 말에 발생하며, 이 또한 관찰자의 위도에 따라 달라진다. 이는 1월 3일경 근일점 근처에서 지구가 더 빠르게 움직이기 때문이다.[24]2. 2. 남반구
남반구에서는 북반구와 반대로, 동지를 지나 12월 말이나 1월 초에 가장 늦은 해넘이가 발생하고, 하지 약 2주 전인 6월 초나 5월 말에 가장 이른 해넘이가 발생한다. 이는 남반구의 위도에 따라 달라진다.[5][6]2. 3. 적도
적도에서도 해돋이와 해넘이는 태양의 정오와 함께 일 년 내내 수 분씩 앞뒤로 이동한다. 이러한 효과는 아날렘마로 나타난다.[5][6]2. 4. 극지방
북극권과 남극권에서는 백야와 극야 현상으로 인해 특정 기간 동안 해가 24시간 이상 뜨거나 지지 않는다. 이러한 현상은 지구의 자전축 기울기 때문에 발생하며, 일 년 중 특정 시기에 햇빛이나 어둠이 지속된다.[7]3. 지평선상 위치
춘분부터 추분까지는 해넘이가 북서쪽에서 발생하고, 추분부터 춘분까지는 남서쪽에서 발생한다. 춘분과 추분에는 정확히 서쪽에서 해넘이가 발생한다.[5][6] 해넘이 방위각은 아날렘마를 사용하여 추정하거나,[8][9] 태양 기하학적 계산 루틴을 통해 정확하게 계산할 수 있다.[10][11]
4. 색깔
해넘이 때 하늘이 붉거나 주황색으로 보이는 주된 이유는 빛의 산란 때문이다. 태양 빛이 지구 대기를 통과할 때, 공기 분자와 미세 입자에 의해 빛이 여러 방향으로 흩어진다. 이 산란은 빛의 파장에 따라 다르게 나타나는데, 짧은 파장의 파란색 빛은 더 많이 산란되고, 긴 파장의 붉은색 빛은 덜 산란된다. 이러한 현상을 레일리 산란이라고 한다.
저녁에는 대기 중에 미세 입자가 더 많아 미 산란의 영향으로 해넘이 색깔이 일출보다 더 화려하게 나타난다.
4. 1. 레일리 산란
하얀 태양빛이 대기를 통과하여 관측자에게 도달하는 동안, 일부 색깔은 공기 분자와 대기 중 입자에 의해 빔에서 산란되어, 관찰자가 보는 빔의 최종 색깔을 바꾼다.[12] 파란색과 녹색과 같은 더 짧은 파장 성분은 더 강하게 산란되기 때문에, 이러한 색깔은 빔에서 우선적으로 제거된다.[12] 일출과 일몰 시 대기를 통과하는 경로가 더 길어지면 파란색과 녹색 성분이 거의 완전히 제거되어, 그 시간에 우리가 보는 더 긴 파장의 주황색과 빨간색 색조가 남는다.[13] 남아있는 붉은색 햇빛은 구름 방울과 다른 비교적 큰 입자에 의해 산란되어 지평선을 빨간색과 주황색으로 밝힐 수 있다.[13] 더 짧은 파장의 빛이 제거되는 것은 가시광선의 파장보다 훨씬 작은(직경 50nm 미만) 공기 분자와 입자에 의한 레일리 산란 때문이다.[14][15]일출이나 일몰 때 하늘이 붉거나 주황색을 띠는 이유는 공기 분자나 대기 중의 미세 입자에 의한 태양광의 산란 때문이다. 빛의 파장보다 훨씬 작은 분자나 미세 입자에 의한 산란(레일리 산란)의 강도는 파장에 따라 달라진다. 보라색이나 파란색처럼 파장이 짧은 빛은 노란색이나 빨간색처럼 파장이 긴 빛보다 강하게 산란되고, 파란색 성분이 사라진다. 이 효과는 태양이 높이 떠 있을 때보다 태양광이 통과하는 대기의 거리가 길어지기 때문에 일출이나 일몰 시에 더욱 강하게 나타난다.
4. 2. 미 산란
하얀 태양빛이 대기를 통과하여 관측자에게 도달하는 동안, 일부 색깔은 공기 분자와 대기 중 입자에 의해 빔에서 산란되어, 관찰자가 보는 빛의 최종 색깔을 바꾼다. 파란색과 녹색과 같은 더 짧은 파장 성분은 더 강하게 산란되기 때문에, 이러한 색깔은 빔에서 우선적으로 제거된다.[12] 일출과 일몰 시 대기를 통과하는 경로가 더 길어지면 파란색과 녹색 성분이 거의 완전히 제거되어, 그 시간에 우리가 보는 더 긴 파장의 주황색과 빨간색 색조가 남는다. 남아있는 붉은색 햇빛은 구름 방울과 다른 비교적 큰 입자에 의해 산란되어 지평선을 빨간색과 주황색으로 밝힐 수 있다.[13]더 짧은 파장의 빛이 제거되는 것은 가시광선의 파장보다 훨씬 작은(직경 50nm 미만) 공기 분자와 입자에 의한 레일리 산란 때문이다.[14][15] 햇빛 파장과 비슷하거나 더 큰 직경(600nm 초과)을 가진 구름 방울 및 기타 입자에 의한 산란은 미 산란 때문이며, 파장에 크게 의존하지 않는다. 미 산란은 구름에 의해 산란되는 빛과 태양 주변의 흰색 빛의 주간 후광(흰색 빛의 전방 산란)을 담당한다.[16][17][18]
일몰 색깔은 일반적으로 일출 색깔보다 더 화려한데, 이는 저녁 공기에는 아침 공기보다 더 많은 입자가 포함되어 있기 때문이다.[12][13][15][18]
4. 3. 기타 영향
일반적으로 저녁 공기에는 아침 공기보다 미세 입자가 더 많기 때문에, 해넘이 색깔은 일출 색깔보다 더 화려하다.[12][13][15][18] 때때로 일출 직전이나 일몰 직후에 녹색섬광 현상이 나타나기도 한다.[19][25][26][27]대류권에 갇힌 화산 폭발의 화산재는 일몰과 일출의 색깔을 흐리게 하는 반면, 성층권으로 상승한 화산 분출물(작은 황산 방울의 얇은 구름 형태)은 아름다운 일몰 후의 색깔인 잔광과 일출 전의 빛을 만들어낼 수 있다. 1991년 피나투보 산 분화와 1883년 크라카토아 폭발을 포함한 여러 화산 폭발은 세계적으로 놀라운 일몰 잔광(그리고 일출 전의 빛)을 만들어낼 만큼 충분히 높은 층운에 황산을 포함하고 있었다.
일출이나 일몰 때 하늘이 붉거나 주황색을 띠는 것은 공기 분자나 대기 중의 미세 입자에 의한 태양광의 산란 때문이다. 밤에는 대기가 차갑고 바람이 적기 때문에 대기 중의 먼지나 미세 입자는 지표면으로 가라앉는다. 하지만 야간에 화재나 화산 폭발, 모래 폭풍 등이 발생하면 일출의 색깔이 일몰의 색깔보다 강해질 수 있다.
5. 다른 천체에서의 해넘이
다른 행성에서의 해넘이는 태양으로부터의 거리 차이와 대기의 존재 유무 및 구성 성분의 차이 때문에 다르게 보인다.
화성은 지구와 비교하여 태양까지의 거리가 멀기 때문에, 태양은 지구에서 보이는 크기의 3분의 2 정도로밖에 보이지 않는다.[28] 또한 화성의 대기에는 산소나 질소가 없고, 강풍에 의해 붉은 먼지가 자주 대기 중에 휘말리기 때문에, 지구와 비교하면 해넘이는 더 길고 푸르다.[29] 어떤 연구에 따르면, 황혼 후에도 햇빛이 2시간 동안 남아 있다고 한다.[29]
5. 1. 화성
화성에서는 해가 질 때 지구에서 보는 것보다 약 3분의 2 정도 크기로 보인다.[21] 이는 화성과 태양 사이의 거리가 더 멀기 때문이다. 색깔은 일반적으로 파란색 계열이지만, 일부 화성의 해넘이는 지구보다 훨씬 더 길고 붉게 나타난다.[22]
화성의 해넘이 색깔은 지구와 다르다. 화성은 산소와 질소가 부족한 얇은 대기를 가지고 있기 때문에 빛의 산란이 레이리 산란 과정에 의해 지배되지 않는다. 대신, 대기에는 강한 바람에 의해 대기 중으로 날려 들어온 붉은 먼지가 가득 차 있다.[22] 따라서 하늘의 색깔은 주로 미 산란 과정에 의해 결정되며, 지구의 해넘이보다 더 파란 색조를 띤다. 한 연구에 따르면, 화성 대기 상층부의 먼지는 태양이 진 후 최대 2시간 동안 햇빛을 반사하여 화성 표면에 확산된 빛을 비출 수 있다고 한다.[22]
6. 사진
7. 관련 문화
해넘이는 지역과 문화에 따라 다양한 관련 문화가 나타난다.
7. 1. 한국 문화
해넘이는 한국에서 하루를 마무리하고 새로운 시작을 다짐하는 의미를 지닌다. 특히 서해안의 낙조가 아름다운 것으로 유명하다.8. 역사적 관점
16세기 천문학자 니콜라우스 코페르니쿠스는 지구가 움직이고 태양이 정지해 있다는 지동설을 뒷받침하는 상세하고, 결국 널리 받아들여진 수학적 모델을 세계에 처음으로 제시했다.[20]
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