천둥

정의

천둥은 번개가 방전될 때 발생하는 강력한 소리 현상이다. 번개 채널을 따라 순간적으로 가열된 공기가 급격히 팽창하면서 충격파를 발생시키고, 이 충격파가 우리 귀에 들리는 소리가 천둥이다. 번개의 세기와 대기의 상태에 따라 천둥의 소리 크기와 지속 시간이 달라진다.

발생 원리

번개는 구름 내부 또는 구름과 지면 사이의 전위차가 매우 커질 때 발생하는 방전 현상이다. 이 방전 과정에서 수만 도에 달하는 고온이 발생하고, 이 고온으로 인해 공기가 급격히 팽창하여 충격파를 생성한다. 이 충격파가 공기를 진동시켜 소리를 발생시키는데, 이것이 천둥이다. 천둥의 소리는 번개가 발생한 위치와 관측자의 위치, 그리고 대기의 상태에 따라 다르게 들린다. 멀리서 발생한 번개의 경우, 고주파 성분이 먼저 감쇠되어 저주파 성분만 남아 우르릉거리는 소리로 들린다. 가까운 곳에서 발생한 번개의 경우, 짧고 강렬한 폭발음으로 들린다.

종류 및 특징

천둥은 발생 위치와 대기 상태에 따라 다양한 소리를 낸다. 짧고 날카로운 소리부터 길고 우르릉거리는 소리까지 다양하며, 멀리서 들리는 천둥은 종종 울리는 듯한 소리로 들린다. 천둥의 소리 크기는 데시벨(dB)로 측정할 수 있으며, 가까운 곳에서 발생한 강력한 천둥은 100dB을 넘는 경우도 있다.

관련 현상

천둥은 번개와 밀접하게 관련되어 있으며, 번개가 발생하면 항상 천둥이 함께 발생한다. 천둥과 번개의 발생 시각 차이는 번개의 거리를 추정하는 데 활용될 수 있다. 빛의 속도는 소리의 속도보다 훨씬 빠르기 때문에 번개를 먼저 보고 천둥 소리를 듣게 된다. 번개를 보고 천둥 소리가 들릴 때까지 걸리는 시간을 측정하여 거리를 추정할 수 있다 (소리의 속도는 약 340m/s).

추가 정보

천둥은 자연 현상이지만, 강한 천둥은 청력 손상이나 건물 손상을 야기할 수 있다. 특히, 번개와 함께 발생하는 천둥은 위험하므로, 번개가 칠 때는 안전한 곳으로 대피하는 것이 중요하다.