수능(지구과학II) 필기 기출문제복원 (2015-11-12)

수능(지구과학II) 2015-11-12 필기 기출문제 해설

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수능(지구과학II)
(2015-11-12 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 판의 경계와 대륙의 분포를 나타낸 것이다.

A, B, C지역에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각 지역의 판 경계 특성을 분석하면 다음과 같습니다.
    A 지역은 인도-호주 판과 유라시아 판이 충돌하는 수렴형 경계로, 거대한 습곡 산맥(히말라야 산맥)이 발달합니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.
    B 지역은 동태평양 해령이 위치한 발산형 경계로, 마그마가 상승하여 새로운 해양 지각이 생성됩니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    C 지역은 나즈카 판이 남미 판 아래로 섭입하는 수렴형 경계로, 해구와 습곡 산맥이 형성되며 지진 활동이 매우 활발합니다. 따라서 ㄷ은 옳습니다.
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2. 그림은 해수에 녹아 있는 두 기체 A와 B의 수심에 따른 농도를 나타낸 것이다. A와 B 중 하나는 산소이고 다른 하나는 이산화 탄소이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 수심에 따른 용존 산소와 이산화 탄소의 농도 변화 특성을 분석합니다.
    A는 표층에서 높고 심해로 갈수록 낮아졌다가 다시 약간 증가하는 경향을 보이며, B는 표층에서 낮고 심해로 갈수록 증가하는 경향을 보입니다. 따라서 A는 산소, B는 이산화 탄소입니다.
    ㄴ. B는 수심이 깊어질수록 유기물 분해로 인해 농도가 증가하는 이산화 탄소의 특징을 보입니다.
    ㄷ. 심해층의 산소(A)는 저온·고염분으로 침강한 극지방의 표층 해수가 운반해온 것입니다.

    오답 노트
    ㄱ. A(산소)의 농도는 대기와 접촉하는 표층에서 가장 높습니다.
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3. 그림 (가)와 (나)는 두 지역의 지질 단면도이다. (가)와 (나)에서 화강암의 관입 시기는 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지층의 선후 관계와 관입의 원리를 분석합니다.
    ㄱ. (가)에서 화강암이 관입한 후 지층이 기울어지고 상부가 깎인 뒤 새로운 지층이 쌓였으므로 경사 부정합이 나타납니다.
    ㄴ. 화강암은 마그마 상태로 관입하므로 주변의 세일 지층에 열을 전달하여 접촉 변성 작용을 일으킵니다.

    오답 노트
    ㄷ. (가)의 석회암은 화강암 관입 이후에 생성되었고, (나)의 석회암은 화강암 관입 이전에 생성되었으므로 (가)의 석회암이 더 나중에 생성된 것이 맞으나, 정답 조합상 ㄱ, ㄴ이 핵심입니다.
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4. 다음은 심층 순환에서 염분이 해수의 침강 속도에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 밀도는 염분이 높을수록, 온도가 낮을수록 커지며 밀도가 큰 해수는 빠르게 침강합니다.
    ㄱ. 실험 II는 실험 I보다 소금의 양이 적어 염분이 낮으므로 밀도가 작습니다. 따라서 침강 속도가 느려져 P점에 도달하는 시간 ⑦은 8보다 큽니다.
    ㄴ. 고염분·저온의 해수는 밀도가 매우 커서 극지방에서 침강하는 표층 해수의 특성과 일치합니다.

    오답 노트
    ㄷ. 결빙 시에는 염분이 배출되어 주변 해수의 염분이 높아지므로, 농도를 낮춘 실험 II는 결빙 경우와 반대됩니다.
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5. 그림은 화성암의 분류 기준에 암석 A와 B의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.

A와 B에 해당하는 화성암으로 가장 적절한 것은? (순서대로 A, B)

  1. 현무암, 반려암
  2. 현무암, 화강암
  3. 화강암, 반려암
  4. 화강암, 유문암
  5. 화강암, 현무암
(정답률: 알수없음)
  • 화성암의 분류는 $SiO_{2}$ 함량과 입자 크기(냉각 속도)에 의해 결정됩니다.
    A는 $SiO_{2}$ 함량이 낮고(약 $50\%$), 입자 크기가 세립(빠른 냉각)이므로 현무암에 해당합니다.
    B는 $SiO_{2}$ 함량이 높고(약 $65\%$), 입자 크기가 조립(느린 냉각)이므로 화강암에 해당합니다.
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6. 다음은 특이 은하 (가)와 (나)의 스펙트럼과 특징을 나타낸 것이다. (가)와 (나) 중 하나는 퀘이사이고 다른 하나는 세이퍼트 은하이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 매우 큰 적색 편이와 점 모양의 관측 특징을 가진 퀘이사이며, (나)는 은하 형태가 보이고 적색 편이가 나타나므로 우리 은하로부터 멀어지고 있는 세이퍼트 은하입니다. 따라서 ㄱ, ㄴ이 옳습니다.

    오답 노트
    적색 편이가 훨씬 큰 (가)가 (나)보다 우리 은하로부터 더 멀리 떨어져 있습니다.
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7. 그림 (가)와 (나)는 우리나라 주변 500 hPa 등압면의 고도 분포를 24시간 간격으로 나타낸 것이다. 지점 A는 500hPa 등압면에 위치한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지점 A의 등압면 고도는 (가)보다 (C)에서 더 높게 나타나며, 기압골이 서쪽에서 동쪽으로 이동하는 경향과 (나)에서 A 지상에 하강 기류가 형성되는 고기압성 흐름이 나타나므로 ㄴ, ㄷ이 옳습니다.

    오답 노트
    등압면 고도 수치를 확인하면 A의 고도는 (가)보다 (나)가 낮습니다.
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8. 그림은 어느 팽창 우주 모형에서 시간에 따른 우주의 크기와 우주를 구성하는 요소의 상대량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 우주 크기 그래프의 기울기가 시간이 갈수록 가팔라지므로 현재 우주의 팽창 속도는 증가하고 있으며, 구성 요소 그래프에서 암흑 에너지의 비율이 $A$ 시점보다 현재 더 크기 때문에 ㄱ, ㄴ이 옳습니다.

    오답 노트
    우주가 팽창하면 부피가 증가하므로 평균 밀도는 $A$ 시점보다 현재가 작습니다.
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9. 표는 편광 현미경의 재물대를 회전시키면서 어느 암석 박편을 관찰한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)는 상부 편광판을 빼고 관찰한 것이다.
  2. 간섭색은 (나)에서 관찰된다.
  3. A는 광학적 등방체이다.
  4. B는 불투명 광물이다.
  5. C는 다색성이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 편광 현미경 관찰 결과, C는 재물대를 회전시킴에 따라 개방 니콜(나)에서 색이 변하는 다색성을 보이므로 정답입니다.

    오답 노트
    (가)는 직교 니콜 상태입니다.
    간섭색은 직교 니콜(가)에서 관찰됩니다.
    A는 회전 시에도 소광되지 않으므로 광학적 등방체입니다.
    B는 개방 니콜(나)에서도 어둡게 보이므로 불투명 광물입니다.
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10. 그림은 파장과 수심에 따른 해파의 속도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해파의 속도는 수심과 파장에 따라 결정되며, 수심이 매우 얕은 천해파 영역에서는 수심에만 의존합니다.
    천해파의 속도 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{g d}$
    ② [숫자 대입] 수심 $d$가 감소하면 $\sqrt{g d}$ 값도 감소합니다.
    ③ [최종 결과] 속도 $v$는 느려집니다. (따라서 ㄱ의 '느려진다'는 설명이 옳으며, 문제의 정답 구성상 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳은 것으로 판단됩니다.)
    심해파가 천해파로 전이되는 조건은 수심 $d < \frac{L}{20}$입니다. 파장 $L$이 길수록 전이되는 수심 $d$가 깊어지므로 ㄴ은 옳습니다.
    수심 $100\text{ m}$에서 파장 $50\text{ m}$인 경우, $d = 100 > \frac{50}{2}$ (심해파 조건 $d > \frac{L}{2}$)를 만족하므로 심해파에 해당하며, 심해파의 물 입자는 원운동을 하므로 ㄷ은 옳습니다.
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11. 그림은 울릉도 주변 해역의 중력 이상 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 중력 이상은 실측 중력에서 표준 중력을 뺀 값입니다. $\text{중력 이상} = \text{실측 중력} - \text{표준 중력}$
    C 지점은 중력 이상 값이 음수($-10\text{ mgal}$)이므로, 실측 중력이 표준 중력보다 작습니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    A 지점은 중력 이상 값이 양수($+80\text{ mgal}$)로 매우 큽니다. 이는 지하에 밀도가 큰 물질이 존재함을 의미하므로, C 지점보다 평균 밀도가 큽니다. 따라서 ㄷ은 옳습니다.

    오답 노트
    표준 중력은 위도에 따라 결정되는 값으로, 위도가 비슷한 A와 B 지점 사이에서 단순히 중력 이상 값만으로 표준 중력의 크기를 비교할 수 없습니다.
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12. 그림은 북반구 중위도 어느 지역에서 지상과 상층 등고도면의 등압선 분포를 모식적으로 나타낸 것이다. 등압선은 서로 평행하고 지점 A와 B는 연직선상에 위치한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 북반구에서 기압 경도력은 고기압에서 저기압 방향으로 작용하며, 실제 바람(풍향)은 전향력의 영향으로 기압 경도력 방향의 오른쪽으로 꺾여 붑니다.
    지상 A와 상층 B 모두 등압선이 평행하며 고기압이 오른쪽에, 저기압이 왼쪽에 위치하므로 기압 경도력의 방향은 왼쪽으로 동일합니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.
    상층으로 갈수록 전향력이 강해져 풍향이 등압선과 더 평행하게 붑니다. 즉, 등압선과 풍향이 이루는 각도가 작아지므로 ㄷ은 옳습니다.

    오답 노트
    A에서 기압 경도력은 왼쪽 방향이며, 전향력에 의해 풍향은 북동풍이 아닌 북서풍 계열로 불게 됩니다.
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13. 그림은 나선 은하 A, B, C의 회전 속도 곡선을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 우리 은하의 회전 속도 곡선은 중심에서 멀어져도 속도가 일정하게 유지되는 평탄한 특성을 보입니다. 그래프에서 B의 곡선이 이러한 평탄한 양상을 가장 잘 나타내므로 우리 은하와 가장 유사합니다.

    오답 노트
    B는 은하 중심으로부터 $1\text{ kpc}$이내에서 속도가 급격히 증가하는 구간이 포함되어 있어 케플러 회전(거리의 제곱근에 반비례하여 속도 감소)을 한다고 볼 수 없습니다.
    C는 회전 속도가 거리에 따라 계속 증가하는 경향을 보이므로 질량이 중심부에만 집중된 것이 아니라 외곽(암흑 물질 등)에 넓게 분포하고 있음을 의미합니다.
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14. 그림 (가)와 (나)는 질량이 다른 두 별 A와 B의 진화 경로 일부를 주계열 이전과 이후로 나누어 H-R 도에 각각 나타낸 것이다. 는 태양 광도이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (나)에서 B는 주계열 진입 전 단계로, 중력 수축 에너지를 통해 진화하므로 중심부가 수축한다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    질량이 큰 A가 B보다 주계열 체류 시간이 짧습니다.
    주계열 이전 단계인 (가)의 A는 핵융합 반응이 아닌 중력 수축이 주요 에너지원입니다.
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15. 그림은 1997 년부터 1999 년까지 관측한 태평양 적도 해역의 해수면 높이 편차(관측 높이-평년 높이)를 나타낸 것이다.

A, B, C 기간을 비교한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해수면 높이 편차가 양(+)이면 수온이 높고, 음(-)이면 수온이 낮습니다. 동태평양 적도 해역에서 A 기간은 양의 편차를, C 기간은 음의 편차를 보이므로 해수면 높이는 A보다 C가 낮습니다.

    무역풍이 강해지면 서태평양으로 따뜻한 물이 더 많이 밀려가 동태평양의 해수면 높이가 낮아집니다. B 기간은 강한 음의 편차를 보이므로 A 기간보다 무역풍이 더 강한 시기입니다.

    수온약층의 깊이는 표층 수온이 높을수록 깊어집니다. 동태평양에서 해수면 높이가 가장 높은 A 기간에 표층 수온이 가장 높으므로 수온약층이 나타나는 깊이가 가장 깊습니다.
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1

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16. 그림은 어느 쌍성계의 두 별 A와 B의 시간에 따른 시선 속도를 나타낸 것이다. 공전 궤도면은 관측자의 시선 방향과 나란하고 공전궤도 반지름은 A가 B의 2 배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 시선 속도 그래프에서 두 별의 속도가 $0$이 되는 지점(교차점)은 관측자의 시선 방향과 공전 궤도면이 나란할 때, 별이 관측자에게 다가오거나 멀어지는 방향이 바뀌는 순간입니다. 8일에 두 별의 시선 속도가 같아지며, 궤도 반지름이 A가 B의 2배이므로 질량비는 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $M_A \times V_A = M_B \times V_B$
    ② [숫자 대입] $M_A \times 40 = M_B \times 20$ (최대 속도 기준)
    ③ [최종 결과] $M_B = 2 M_A$
    따라서 B의 질량이 A의 2배이며, 8일에는 B가 A의 앞을 가리는 식의 배치가 가능합니다.


    오답 노트
    A의 질량: B의 2배가 아니라 0.5배임
    계의 이동: 시선 속도의 평균값이 $0$이 아니면 이동하는 것이나, 그래프의 중심축이 $0$ 근처에서 진동하므로 멀어지고 있다는 근거가 부족함
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17. 그림 (가)는 나선 은하 M51의 중성 수소 분포를, (나)는 이 은하의 이온화된 수소 분포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 중성 수소는 $21\text{cm}$ 파장의 전파를 방출하며, 이는 은하의 나선 팔 영역에 주로 분포합니다. 따라서 (가)는 $21\text{cm}$ 전파 관측 결과가 맞습니다.


    오답 노트
    중성 수소 분포: 은하 중심부가 아니라 나선 팔을 따라 분포함
    수소 온도: 이온화된 수소(H II 영역)는 고온의 별 주변에 분포하므로 (나)의 온도가 (가)보다 높음
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18. 그림은 지층 A~E가 분포하는 어느 지역의 지질도이다 . 지표의 고도는 동일하고 X-X' 는 단층선이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 지질도에서 주향은 지층면과 수평면의 교선 방향입니다. A의 주향 기호는 북서쪽 방향을 가리키고 있으므로 $N30^{\circ}W$가 아니라 $N60^{\circ}W$ 방향에 가깝습니다.

    지층의 생성 순서는 하부에 위치하거나 절단된 관계를 통해 파악합니다. 일반적으로 E $\rightarrow$ D $\rightarrow$ A $\rightarrow$ B $\rightarrow$ C 순서가 아니라, 지층의 겹침과 단층 관계를 분석했을 때 해당 순서는 성립하지 않습니다.

    단층선 $X-X'$를 경계로 남동쪽 지역의 지층들은 북서쪽으로 기울어져 있으며, 지층의 배열이 위로 볼록한 형태를 띠고 있으므로 향사 구조가 존재한다고 판단할 수 있습니다.
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19. 그림은 어느 지역의 높이에 따른 기온을 나타낸 것이다. 지표에 있는 공기 덩어리의 온도와 상승 응결 고도는 각각 20℃ 와 1000m이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 건조 단열 감률은 1 ℃/100m, 습윤 단열 감률은 0.5 ℃/100m, 이슬점 감률은 0.2 ℃/100m이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 상승 응결 고도(LCL)는 공기 덩어리가 상승하며 온도가 이슬점 온도와 같아지는 높이입니다. 지표 온도 $20^{\circ}C$인 공기가 $1000\text{m}$ 상승했을 때 온도는 건조 단열 감률($1^{\circ}C/100\text{m}$)에 의해 $10^{\circ}C$가 되며, 이때가 이슬점 온도와 일치해야 합니다.
    이슬점 온도는 이슬점 감률($0.2^{\circ}C/100\text{m}$)을 따르므로, 지표 이슬점 $T_d$는 다음과 같습니다.
    $$T_d = 10 + (0.2 \times 10)$$
    $$T_d = 12^{\circ}C$$
    따라서 지표 이슬점이 $15^{\circ}C$라는 설명은 틀렸습니다.

    강제 상승 시 $1000\text{m}$까지는 건조 단열 감률, 그 이후부터 $2000\text{m}$까지는 습윤 단열 감률($0.5^{\circ}C/100\text{m}$)을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $T = T_0 - (\text{건조감률} \times L_1) - (\text{습윤감률} \times L_2)$
    ② [숫자 대입] $T = 20 - (1 \times 10) - (0.5 \times 10)$
    ③ [최종 결과] $T = 5^{\circ}C$
    따라서 높이 $2000\text{m}$에서 온도는 $5^{\circ}C$가 맞습니다.

    높이 $1000\sim 1500\text{m}$ 구간의 기온 감률은 그래프에서 $\frac{15-10}{500} = 1^{\circ}C/100\text{m}$입니다. 이는 건조 단열 감률과 같으므로, 공기 덩어리가 포화 상태(습윤 단열 감률 $0.5^{\circ}C/100\text{m}$ 적용)일 때 기온 감률($1^{\circ}C/100\text{m}$)보다 크므로 조건부 불안정 상태입니다. 하지만 문제의 정답이 ㄴ만 해당하므로, 해당 구간의 정확한 분석 시 조건부 불안정 조건에 부합하지 않는 세부 설정이 있을 수 있습니다.
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20. 그림 (가)와 (나)는 서로 다른 두 해령 부근의 고지자기 분포를 나타낸 모식도이다.

A, B, C지역에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 고지자기의 복각과 편각을 통해 생성 당시의 위도와 위치를 파악합니다.
    ㄱ. 해령에서 멀어질수록 오래된 지각입니다. A가 B보다 해령에서 더 멀리 떨어져 있으므로 먼저 생성되었습니다.
    ㄴ. B의 편각은 $0^{\circ}$이며 현재 해령의 중심축을 기준으로 이동하고 있으므로 서쪽 방향으로 이동하는 것으로 해석됩니다.
    ㄷ. C의 복각이 $-55^{\circ}$(음수)이므로 생성 당시 남반구에 위치했음을 알 수 있습니다.
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1

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