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영구적 또는 일시적으로 지표면의 23％를 덮고 있다.

눈은 대개 북위 35°, 남위 35° 이상의 해수면 위에 내리나 대륙의 서안에서는 일반적으로 이보다 더 높은 위도에서만 눈이 내린다.

그러나 예외적으로 적도 근처에서는 약 4,900m 이상의 높은 산에서 눈이 내리게 된다.

눈은 날씨, 동·식물, 인간생활에 중요한 영향을 미친다. 눈이 쌓이게 되면 태양복사열의 반사가 증가하며, 지표로부터 열전도가 방해받기 때문에 날씨가 추워진다. 낮은 열전도에 의해 작은 나무들은 차가운 겨울 추위로부터 보호받게 되지만, 봄에 눈이 녹는 시기가 늦어지게 되면 나무의 성장이 지체된다.

봄이 되어 녹은 눈은 강으로 유입되어 관개용수나 공업용수로 이용된다. 온난지역에서는 폭설이 내리면 수송에 방해를 받는 경우가 많지만, 북극·남극·산악지대와 같이 외딴 지역에서는 전통적인 개 썰매, 눈신, 현대적인 눈자동차 등을 이용하기에 적합한 단단한 표면을 만들기도 한다.

눈송이는 일반적으로 6각형 모양으로 된 빙정(氷晶)들로 형성되며, 종종 결정들이 뒤얽혀 아름다운 무늬를 이룬다.

빙정의 크기와 형태는 이들이 형성되는 수증기의 온도와 양에 따라 다양하게 나타난다. －40℃ 이상의 기온에서는 대기중의 미세한 먼지입자나 화학물질을 중심으로 빙정이 형성되며, 이보다 낮은 기온에서는 수증기로부터 직접 빙정이 형성된다. 공기가 습한 경우 빙정은 빠르게 성장하여 가지를 형성하며, 빙정들이 서로 달라붙어 눈송이를 형성한다.

반면 차갑고 건조한 상태에서 빙정은 작고 밀집된 상태로 남아 있게 된다. 강설(降雪)은 눈의 결정에 따라 7가지 형태로 구분되며, 입자에 따라 싸락눈(구형의 눈 알갱이)·싸락우박(부분적으로 동결된 얼음 알갱이)·우박(구형의 딱딱한 얼음덩어리) 등의 3가지 형태로 나누어진다.

강설의 조직과 밀도는 지상으로 내려오면서 일정한 변화를 겪게 된다.

지상으로 내려온 눈은 밀도가 증가하게 되며, 수년 간 녹지 않고 남아 있게 되면 얼음으로 변하여 빙하를 형성한다. 언덕의 경사면에 쌓인 눈은 온도가 변하게 되면 눈입자들의 응집력이 감소하게 된다. 이러한 경우에는 중력과 점성(粘性)이 마찰력보다 크게 되어 눈사태가 발생하게 된다. 최대 강설량의 세계적인 기록을 보면, 1일 최대 강설량은 1921년 4월 14~15일까지 해발고도 3,050m의 미국 콜로라도 실버호수에서 기록된 것으로 193cm이다. 2번째 기록은 1929년 2월 16일 영국 다트무어에서 기록된 것으로 183cm이다.

연중 최대 강설량은 1971년 2월부터 1972년 2월까지 해발고도 1,647m의 미국 워싱턴 레니어 산 남쪽 능선에 있는 파라다이스 레인저 역에서 기록된 것으로 31.1m이다.

대기 중에 있는 눈은 빙정과 눈송이로 세분된다. 일반적으로 빙정은 빙점 이하에서 빙정핵(氷晶核)과 결합하여 생성되나 －40℃ 이하에서는 빙정핵 없이도 생성된다. 여러 개의 빙정이 결합된 눈송이는 다양한 형태를 띤다(그림).

눈 결정은 6각형이며, 3개 또는 12개의 가지를 갖는다.

최근의 국제분류에 의하면 판상(板 狀)·성상(星狀)·주상(柱狀)·수지상(樹枝狀)·관주상(冠柱狀)·침상(針狀)·불규칙상의 7가지로 분류된다. 눈 결정의 크기와 형태는 생성 당시의 온도와 습도에 의해 결정되며, 대기의 온도와 습도는 지수함수와 관계가 있다. 그러므로 온도가 하강하면 대기 중의 수증기량도 급격하게 감소하여, －2℃에서의 순수 빙정의 포화수증기압은 －42℃에서의 포화수증기압의 50배가 된다. 생성시의 결정구조와 온도와의 관계는 아래 표와 같다.

－40℃ 이상의 온도에서는 대기 중에 다니는 매우 작은 크기의 핵위에 빙정이 형성된다(비균질 핵화). 핵은 주로 진흙과 운모의 규산염광물로 이루어져 있다.

더 낮은 온도에서는 수증기가 승화(昇華)하여 직접 빙정이 될 수도 있다(균질 핵화). 빙정에 대한 수증기의 영향은 얼음에 대한 과포화 정도에 따라 달라진다. 대기가 많은 양의 수증기를 함유하고 있으면, 눈 결정의 성장이 빠르며, 가지형이 성장하는 경향이 있다. 건조층에서는 결정 크기도 작고 구조도 비교적 단순하다. 복잡한 형태의 결정들은 서로 부착하여 100여 개의 결정이 모인, 지름이 2.5cm나 되는 큰 눈송이를 만들기도 한다. 빙점 근처에서 과냉각 수적(過冷却水滴)과 충돌하면 수적이 빙정 주위에 부착되면서 얼며, 다량의 수적과 충돌하면 우박이나 싸락눈이 된다.

눈 결정들은 권운·권층운·권적운·고층운 계통의 구름을 이룬다.

얼음과 눈구름은 주로 －20℃ 정도의 온도에서 형성된다. 적도지역에서는 4,570m 고도 이상의 상층대류권에서 형성되며, 고산이나 극지역에서는 지면 근처에 형성되어 얼음안개가 되기도 한다. 지면 근처의 차가운 공기 위에 따뜻한 공기가 있으면, 경계면의 과포화된 공기에서 작은 얼음 기둥과 얼음 바늘들이 생성되어 낙하하며 '다이아몬드 먼지'를 형성한다. 지면이 －50℃이고 그 상층의 온도가 거의 －30℃인 남극의 추운 지역에서는 이런 다이아몬드 먼지현상이 흔하다.

부유하며 낙하하는 빙정은 햇빛과 달빛의 작용으로 무리·아치·환·환일(幻日)·코로나 등의 대기 광현상을 유발하며, 대부분의 광현상은 빙정의 형태와 빛의 위치 관계로 설명된다.

중위도 지역에서 대부분의 폭우는 빙정과 눈 입자의 존재 여부에 달려 있다. 자유대기 내의 수적들은 대부분 과냉각상태이며, 빙점 이하 온도의 구름입자들은 액체보다는 주로 고체상태이다. 그 이유는 얼음의 포화수증기압이 물의 포화수증기압보다 작고, 전형적인 권운이 형성되는 －20℃에서는 물의 포화수증기압이 얼음보다 22％가 더 크기 때문이다.

그러므로 평형상태보다 많은 수증기는 물보다는 얼음 표면에 부착하려는 경향이 있어, 빙정은 수적보다 빠르게 성장하게 된다.

성장한 빙정은 낙하하면서 수적과 충돌하며, 충돌된 수적은 빙정표면에서 동결된다. 그리하여 작은 수의 빙정과 많은 수의 과냉각 수적으로 이루어졌던 구름은 주로 빙정의 얼음 구름이 되며, 이러한 현상은 적란운의 꼭대기에서 발달하는 모루운에서 잘 관찰할 수 있다.

더 커진 빙정은 공기의 상승속도를 이기고 낙하하며, 낙하 도중 다른 빙정이나 수적과 결합하여 계속 성장한다. 이러한 강수는 구름 하층 또는 지면 부근의 온도가 낮으면 고체상태의 눈으로 내리나, 온도가 높으면 눈입자가 녹아 진눈깨비 또는 비가 되어 내린다.

金容俊

鄭昌熙 감수