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지구 이야기
우리의 유일한 삶의 터전인 지구의 역사를 거슬러 올라가보면 기온의 변화가 생태계 및 인류 역사에 큰 영향을 끼쳐 왔음을 발견하게 된다. 현재 우리는 B.C 8000~7000년 경에 있었던 마지막 빙하기가 물러가면서 시작된 온난기에 살고 있다. 과거 기후 변화를 연구하는 기상학자들은 1840년대 후반 아일랜드 지방에서 감자농사의 흉작으로 100만 명이 목숨을 잃은 대참사가 1845년 여름의 기온이 100년 평균치 보다 3~4℃ 높고 비가 많이 온 이상기후 때문이라고 추정하였다.
지구에 태양에서 빛이 도착하는데 8분 20초 걸린다고 한다. 빛의 속도가 초당 30만 킬로라는 것을 감안하면 그 거리가 측정되기도 한다. 태양과 가장 가까운 이웃별인 a-켄타우루스는 4.3광년 떨어져 있고 우리 은하계와 가장 가까운 안드로메다 은하계는 200만 광년 쯤 떨어져있다. 지구 표면의 아랫부분은 지각(40~60킬로까지), 맨틀(2,900킬로) 그리고 핵(2900킬로에서 중심까지)으로 구분 된다. 지구상의 모든 생물은 수십킬로 이내에 해당하는 공기, 흙, 물로 된 엷은 층에 살고 있는 것이다.
지구대기의 조성은 지구온도의 조절과 유지에 중요한 역할을 하는데, 만약 지구대기가 없다면 지구의 평균온도는 15도~18도로 유지될 것이다. 또한 산소의 일부는 광화학 반응에 의해서 오존(O₃)으로 변화되어 지상 20-30킬로 상공의 성층권에서 오존층을 만들어서 태양에서 지구로 복사되는 빛 중에서 생명체에 유해한 자외선을 흡수하는 여과역할을 해준다.
지구를 구성하는 물질이 공중으로 흩어지지 않고 단단한 공 모양을 유지하는 것과 바닷물이 쏟아지거나 지구대기가 우주공간으로 도망가지 못하고 붙들려 있는 것은 지구 중력에 의한 만유인력의 법칙 때문이다. 달에 인공위성을 보내는 것처럼 지구의 중력을 극복하고 지구 바깥으로 무엇을 내보내려면 초속 11.3킬로 이상으로 힘차게 내던져야 한다.
따라서 지구는 태양으로부터 오는 전자파(자외선, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 라디오 전자파 등) 형태의 에너지를 공급받는 것 외에는 외부 세계로부터 물질교환이 차단된 열역학적으로 폐쇄계(closed system)이다. 따라서 우리는 태양이 공급해주는 에너지를 사용하고 다시 처음 출발물질로 바꾸어 사용할 수 있는 순환계를 형성해야 한다.