대기의 산란(Scattering)에 대해서 알아보자 (레일리 산란, 미 산란)

오늘은 산란에 대해서 정리해보려 합니다. 산란은 대학교 물리기상학 시간에 배웠던 기억이 있습니다. 항공기상학에서는 이 산란이 시정과 연관됩니다. 안개, 박무, 연무, 미세머지, 황사 등의 액체, 고체입자들이 빛을 산란시켜, 사람 눈에 시정이 좋지 않은 것처럼 보이는 것이죠. 

산란에 대한 과학적 정의는 다음과 같습니다.

- 파동 또는 빠른 속도의 입자가
- 분자, 원자, 미립자 등과 충돌하여
- 운동방향을 바꾸고 흩어지는 일

산란은 대기과학을 좋아하시는 분들은 들어보셨겠지만 크게 두 가지로 나뉩니다.

레일리 산란 Rayleigh Scattering	설명	- 입자의 크기가 빛의 파장보다 작을 때 나타남  - 빛의 파장의 4제곱에 반비례  - 즉, 파장이 길어질수록 산란이 안되고 투과됨
	예시	- 맑은 날 하늘이 파랗게 보이는 이유  - 일몰, 일출 시의 붉은색
미 산란  Mie Scattering	설명	- 입자의 크기가 빛의 파장과 비슷할 때 나타남  - 빛의 파장보다는 입자의 크기와 관련됨
	예시	- 안개, 박무, 연무, 구름  - 햇무리, 달무리

미 산란에서는 파장에 의해 산란강도가 변하는 경우는 거의 없습니다. 모든 파장이 거의 균일하게 산란되기 때문입니다. 이에 따라 여러 가지 빛의 파장이 균등하게 포함되어 대상이 뿌옇게 보입니다. 이제부터 안개를 만나시게 되면 미 산란을 떠올려 주세요.