해변은 왜 그렇게 빨리 식지 않나요?

해수와 모래의 비열용량은 다릅니다. 바닷물의 비열 용량은 모래의 비열 용량보다 큽니다. 낮에는 햇빛으로 인해 바닷물과 모래가 열을 흡수하여 온도가 상승합니다. 단위 면적당 햇빛이 가져오는 열량은 같지만 모래의 비열이 낮아 해수보다 온도가 빨리 오르고, 바닷물보다 온도가 높습니다.

모래의 비열은 바닷물의 비열보다 낮기 때문에 낮에는 태양빛이 모래에 닿아 모래의 온도가 바닷물의 온도보다 빨리 올라가게 되므로 온도가 낮에는 모래의 높이가 높습니다. 바닷물이나 모래는 밤에 에너지를 흡수하지 않지만, 모래는 비열이 낮아 물보다 빨리 식고 시원합니다.

밤에는 태양 광선이 없으면 바닷물과 모래가 열을 발산합니다. 이들은 대략 동일한 속도로 열을 소산합니다. 즉, 단위 면적당 해수와 모래에 의해 소산되는 열의 양이 단위 시간당 동일하다는 것을 의미합니다. 이때 모래는 바닷물보다 빨리 냉각되어 결과적으로 바닷물의 온도보다 낮아진다.

열섬현상 완화

맑고 바람이 없는 여름날 섬의 지표온도가 주변 해수온도보다 높아 해풍이 형성된다. 섬 전체의 순환과 적운 대류는 해양 열섬 효과의 표현입니다. 물의 비열 용량은 모래의 4배 이상입니다.

같은 질량의 물과 모래의 경우 같은 온도로 올리면 물이 더 많은 열을 흡수하고, 흡수되거나 방출되는 열이 동일하면 물의 온도 변화는 더 커집니다. 모래보다 훨씬 작습니다. 여름에는 바다에 태양이 비치는데, 바닷물은 열을 많이 흡수하지만 비열량이 크기 때문에 바닷물의 온도도 크게 변하지 않으며, 해변의 온도도 크게 변하지 않습니다.

사막에서는 모래와 돌의 비열 용량이 작기 때문에 같은 열을 흡수하면 온도가 많이 올라가므로 사막에서는 낮과 밤의 온도차가 크다. 해안가는 사막에 비해 낮과 밤의 기온차가 적어 생활에 적합합니다.

2010~2013년 이후 도시 인구 집중, 산업 발달, 교통 혼잡, 심각한 대기 오염으로 인해 도시의 건물 대부분이 석조와 콘크리트로 지어지면서 도시는 마치 도시 열섬 효과를 형성하여 따뜻한 섬을 형성합니다.

열섬효과를 완화하는 측면에서, 전문가들은 중간 규모 도시의 녹지에서 묘목이 빽빽한 그늘로 자라고 나면 그린벨트의 연중 물 절약 효과는 중간 수준에 해당한다고 계산했습니다. 1.14×10m3 규모의 저수지로, 물의 비열 용량이 크기 때문에 도시 지역의 여름 최고 기온을 1℃ 이상 낮춰 점점 심각해지는 '열섬 현상'을 효과적으로 완화할 수 있습니다.

저수지를 설치하면 물의 양이 늘어나고, 물의 비열 용량도 커지며, 추위나 열에 동시에 노출되면 온도 변화가 적어집니다. 여름은 예전보다 더 이상 오르지 않고, 겨울의 기온도 예전보다 낮아지면 상대적으로 온도가 안정적으로 유지되어 저수지가 거대한 '천연 에어컨' 역할을 할 수 있게 됩니다.