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강입자 열량계
강입자 열량계는 강입자가 검출기에 전달한 에너지를 측정하는 입자 검출기다. 약자는 HCAL이며, 흡수 재료와 활성 검출층을 번갈아 놓는 표본추출형 구성이 널리 사용된다.
전자기 열량계
전자기 열량계는 전자와 광자 등이 검출기에 전달하는 에너지에서 발생한 신호로 입자의 에너지를 측정하는 장치다. 약자는 ECAL이며, 입자의 궤적을 재는 추적 검출기와 함께 충돌 사건을 재구성하는 데 쓰인다.
드리프트 튜브
드리프트 튜브는 기체 속에 놓인 가는 전극선으로 이온화 전자를 모으고 이동 시간을 측정하는 입자 검출기다. 전자의 이동 시간과 속도를 연결하여 입자가 통과한 위치를 추정하며, 뮤온 궤적 측정에 활용한다.
음극 스트립 체임버
음극 스트립 체임버는 기체 안의 양극선과 이를 가로지르는 음극 스트립을 이용하여 입자의 통과 위치를 읽는 검출기다. 약자는 CSC이며, 전하 증배와 유도 신호를 통해 위치 및 시간 정보를 얻는다.
저항판 체임버
저항판 체임버는 전기 저항률이 높은 평행한 전극 사이에 얇은 기체층을 두어 입자의 통과를 읽는 검출기다. 약자는 RPC이며, 빠른 시간 신호를 이용하는 뮤온 검출과 실험 트리거 등에 쓰인다.
기체 전자 증배기
기체 전자 증배기는 미세한 구멍이 많이 뚫린 금속 코팅 고분자 막을 이용하여 기체 속 전자를 증배하는 장치다. 약자는 GEM이며, 구멍 안에 형성된 강한 전기장에서 전자 신호를 키운 뒤 판독부로 전달한다.
비행시간 검출기
비행시간 검출기는 입자가 일정 경로를 이동하는 데 걸린 시간을 측정하여 속도를 구하는 장치다. 추적 장치가 측정한 경로 길이와 운동량을 함께 이용하면 입자의 질량을 추정하고 종류를 식별하는 데 활용할 수 있다.
시간 투영 체임버
시간 투영 체임버는 입자가 검출 매질에 남긴 이온화 전하의 위치와 이동 시간을 읽어 궤적을 재구성하는 검출기다. 약자는 TPC이며, 기체형 구성에서는 전자가 전기장을 따라 판독면으로 이동하는 성질을 이용한다.
체렌코프 복사
체렌코프 복사는 전하를 띤 입자가 매질 속에서 그 매질의 빛보다 빠르게 이동할 때 나타나는 전자기 복사다. 진공에서의 빛의 속도를 넘는다는 뜻은 아니며, 입자 식별을 위한 검출 신호로 활용할 수 있다.
플라스틱 섬광체
플라스틱 섬광체는 입자가 통과하며 전달한 에너지를 짧은 빛 신호로 바꾸는 플라스틱 계열 검출 재료다. 발생한 섬광을 광전자 증배관이나 실리콘 광증배기로 읽어 전기 신호로 기록할 수 있다.
영상 증배관
영상 증배관은 약한 빛의 영상을 광전자로 바꾼 뒤 증배하고 다시 빛으로 출력하는 장치다. 마이크로채널 플레이트를 사용하는 구성에서는 광음극과 전자 증배부, 형광 스크린이 연결되어 밝아진 영상을 만든다.
마이크로채널 플레이트
마이크로채널 플레이트는 미세한 통로를 다수 배열하고 통로 벽에서 이차 전자를 반복 생성하여 신호를 증배하는 장치다. 약자는 MCP이며, 진공에서 전자나 이온 등의 신호를 검출하는 데 활용한다.
CMOS 이미지 센서
CMOS 이미지 센서는 광다이오드에서 생성한 전하를 화소 주변의 트랜지스터와 판독 회로를 통해 전기 신호로 읽는 반도체 영상 소자다. 화소의 신호 변환과 선택 회로를 센서 안에 구성하여 빠른 판독과 회로 집적에 활용한다.
화소 비닝
화소 비닝은 인접한 여러 화소의 신호를 묶어 더 큰 하나의 유효 화소로 다루는 방법이다. 신호를 더 모으는 대신 공간 표본 수를 줄이며, 판독 전 전하 결합과 판독 후 디지털 결합은 잡음에 미치는 영향이 다르다.
EMCCD
EMCCD는 신호를 최종적으로 읽기 전에 칩 안에서 전하를 증배하는 CCD 센서다. 약한 광신호를 읽기 잡음보다 크게 만든 뒤 판독하는 구조이며, 미약한 빛이나 짧게 지속되는 현상을 촬영하는 데 활용한다.
CCD
CCD는 빛으로 생성된 전하를 화소에 모았다가 순차적으로 옮겨 읽는 반도체 소자다. 전하 결합 소자라는 이름으로도 불리며, 영상과 분광 신호를 전기적인 값으로 기록하는 센서에 사용한다.
양자 효율
광검출기의 양자 효율은 입사한 광자 중 측정 가능한 전하 생성에 기여하는 비율을 나타내는 지표다. 약자는 QE이며, 파장에 따라 달라지므로 하나의 최고값만으로 모든 빛에 대한 검출 성능을 설명할 수 없다.
영상 비트 깊이
영상 비트 깊이는 화소의 신호 값을 디지털 숫자로 표현하는 데 사용하는 비트 수다. 표현 가능한 단계 수와 관련되지만, 센서의 실제 전하 용량이나 잡음까지 포함한 측정 성능을 그 자체로 보장하지는 않는다.
포화 전하 용량
포화 전하 용량은 영상 센서의 한 화소가 포화되기 전까지 저장할 수 있는 전하의 양이다. 풀웰 용량이라고도 하며, 화소의 크기와 동작 조건에 영향을 받고 밝은 신호를 기록할 수 있는 범위와 연결된다.
글로벌 셔터
글로벌 셔터는 영상 센서 전체의 화소가 같은 노출 구간을 기록하도록 하는 방식이다. 행마다 서로 다른 시점을 담는 롤링 셔터와 달리 빠르게 움직이는 대상의 형상을 같은 시간 기준으로 포착하는 데 유리하다.
롤링 셔터
롤링 셔터는 영상 센서의 모든 화소를 같은 순간에 노출하는 대신 행이나 화소 구역에 따라 노출 시점을 순차적으로 진행하는 방식이다. 빠른 움직임을 촬영하면 한 프레임 안에서도 시점 차이가 형상 왜곡으로 나타날 수 있다.
읽기 잡음
읽기 잡음은 영상 센서에 모인 신호를 읽어 전기적 출력으로 변환하는 과정에서 더해지는 변동이다. 빛의 통계적 변동인 광자 샷 잡음이나 노출 중 생기는 암 잡음과 구별하며, 흔히 전자 수의 RMS 값으로 표현한다.
암 잡음
암 잡음은 빛이 없어도 검출기에서 생성되는 전하의 수가 통계적으로 달라지면서 생기는 변동이다. 영상 센서에서는 열적으로 발생한 암전하의 변동을 뜻하며, 평균 암신호와 그 주변의 무작위 잡음을 구분해야 한다.
광자 샷 잡음
광자 샷 잡음은 일정한 빛을 같은 시간 동안 측정하더라도 검출되는 광자 수가 통계적으로 달라지면서 생기는 변동이다. 독립적인 포아송 계수 모형에서는 평균 계수 N에 대해 표준편차가 √N으로 나타난다.
애벌랜치 광다이오드
애벌랜치 광다이오드는 빛이 만든 전하 운반자를 강한 전기장에서 가속하여 충돌 이온화로 신호를 증배하는 반도체 광검출기다. 약자는 APD이며, 일반 광다이오드와 달리 소자 내부에서 이득을 얻는다.
실리콘 광증배기
실리콘 광증배기는 가이거 모드로 동작하는 미세한 애벌랜치 광다이오드 셀을 병렬로 연결한 광검출기다. 약자는 SiPM이며, 입사한 빛이 일으키는 방전 펄스를 이용해 약한 광신호를 측정한다.
광전자 증배관
광전자 증배관은 빛을 광전자로 바꾼 뒤 전자 수를 여러 단계에서 늘려 약한 빛을 전기 신호로 검출하는 진공 장치다. 약자로 PMT라고 하며, 분광 측정과 입자 검출처럼 미약한 광신호를 읽는 분야에 사용한다.
분광 광도계
분광 광도계는 파장에 따른 빛의 세기를 측정하여 시료의 투과나 흡수 특성을 조사하는 장치다. 광원과 파장 선택부, 시료부, 검출기를 조합하며, 기준 신호와 시료 신호를 비교한다.
흡광도
흡광도는 시료를 지난 빛의 세기를 기준 빛의 세기와 비교하여 로그로 나타낸 값이다. 흔히 쓰는 상용로그 정의에서는 투과율 T에 대해 A = -log10(T)이며, 통과한 빛의 단순한 백분율과 다르다.
단색화 장치
단색화 장치는 여러 파장이 섞인 빛에서 원하는 좁은 파장 범위를 골라내는 광학 장치다. 프리즘이나 회절 격자로 빛을 분산시키고 출구 슬릿으로 일부를 선택하며, 분광 측정에 사용한다.
마이컬슨 간섭계
마이컬슨 간섭계는 한 빛을 두 경로로 나누어 왕복시킨 뒤 다시 합쳐 간섭을 관찰하는 장치다. 두 경로 사이의 광학적 길이 차이가 밝고 어두운 무늬에 반영되므로 미세한 길이 변화를 측정하는 데 쓸 수 있다.
파브리 페로 간섭계
파브리 페로 간섭계는 서로 마주 보는 반사면 사이에서 빛이 여러 번 왕복하며 생기는 간섭을 이용하는 광학 장치다. 특정 조건의 빛을 선택적으로 통과시키거나 공명 주파수의 변화를 측정하는 데 활용한다.
반전 분포
반전 분포는 두 에너지 준위 사이에서 높은 준위의 점유가 낮은 준위보다 커진 상태를 가리킨다. 레이저의 간단한 두 준위 모형에서는 흡수보다 유도 방출이 우세해져 빛을 증폭하는 조건과 연결된다.
복사 수명
복사 수명은 들뜬 원자 상태가 빛을 방출하며 낮은 에너지 상태로 전이하는 과정을 기준으로 정한 평균적인 수명이다. 가능한 모든 복사 전이의 확률률을 더한 값의 역수로 계산한다.
스펙트럼선 넓어짐
스펙트럼선 넓어짐은 흡수선이나 방출선이 하나의 정확한 파장에만 나타나지 않고 유한한 폭을 갖는 현상이다. 입자의 운동과 충돌 같은 물리적 원인에 측정 장치의 분해능도 더해져 관측 선 모양이 결정된다.
제만 효과
제만 효과는 자기장에 놓인 원자의 에너지 준위가 갈라지거나 이동하면서 스펙트럼선의 위치와 편광에 변화가 나타나는 현상이다. 원자 구조를 분석하고 멀리 있는 별의 자기장을 조사하는 데 활용한다.
광학 집게
광학 집게는 강하게 모은 레이저 빛이 입자에 가하는 힘으로 미세한 대상을 붙잡고 움직이는 장치다. 기계식 집게가 직접 누르는 대신 광학적인 힘을 사용하며, 작은 힘의 측정과 생물학적 상호작용 연구에 활용한다.
광격자
광격자는 레이저 빛의 간섭으로 만든 주기적인 포획 구조다. 매우 차가운 원자나 분자를 규칙적인 위치에 붙잡는 데 이용하며, 광시계와 양자 모사 실험의 기반이 된다.
레이저 냉각
레이저 냉각은 빛과 입자 사이의 운동량 교환을 이용하여 원자나 이온 집단의 운동을 줄이는 기술이다. 도플러 냉각에서는 움직이는 입자가 빛을 보는 주파수 차이를 이용해 운동을 억제하는 흡수를 더 자주 일으킨다.
주파수 빗
주파수 빗은 주파수 공간에서 일정한 간격의 선들이 빗살처럼 배열된 광학 신호 또는 이를 만드는 장치다. 알려진 간격과 기준 위치를 이용해 빛의 주파수를 정밀하게 비교하며 광시계와 분광 측정 등에 활용한다.
원자 분수시계
원자 분수시계는 냉각한 원자들을 위로 올렸다가 중력에 의해 내려오게 하면서 기준 주파수를 측정하는 원자시계다. 원자가 오르내리는 동안 두 차례 전자기파와 상호작용하도록 하여 정밀한 주파수 비교를 수행한다.
광시계
광시계는 광학 영역의 주파수에 해당하는 원자 또는 이온의 전이를 기준으로 시간을 재는 원자시계다. 안정된 레이저와 주파수 빗을 이용하여 높은 주파수를 정밀하게 비교하고 시간 측정에 연결한다.
원자시계
원자시계는 원자의 특정 에너지 전이에 대응하는 주파수를 기준으로 시간을 재는 장치다. 전자기파에 대한 원자의 반응을 이용하여 발진기의 주파수를 조정하고, 안정된 진동을 세어 시간 간격을 구한다.
국제원자시
국제원자시는 원자시계 자료를 바탕으로 국제도량형국이 계산하는 연속적인 시간 척도다. 약자는 TAI이며, 초의 길이는 SI 초에 맞추고 협정 세계시와는 정수 초 차이로 연결된다.
협정 세계시
협정 세계시는 세계 각지의 시각을 맞추는 국제적인 기준 시간 척도이며 약자는 UTC다. 여러 연구기관의 원자시계와 시각 비교 자료를 모아 계산하며, 특정 도시의 시계 하나가 전 세계 시간을 결정하는 구조는 아니다.
세계시
세계시는 지구의 자전에 기초하여 정한 시간 체계다. 천문학에서 쓰는 UT1은 지구의 자전각을 반영하며, 원자시계를 바탕으로 일상 표준시의 기준이 되는 협정 세계시 UTC와 구별해야 한다.
지구시
지구시는 천체의 위치를 계산하고 관측 시점을 표현하는 데 사용하는 시간 척도로, 약자로 TT라고 한다. 지구 자전의 불규칙한 변화에 직접 맞추는 시간과 구별되며 국제원자시와는 32.184초의 고정 차이로 연결된다.
날짜 변경선
날짜 변경선은 지구에서 인접한 두 달력 날짜를 구분하는 관습적인 경계다. 대체로 태평양의 경도 180도 부근을 지나지만, 지역의 날짜 운영에 따라 굽어 있으며 하나의 직선 경선과 일치하지 않는다.
시간대
시간대는 공통된 지역 시각의 기준을 사용하는 지리적 또는 행정적 범위다. 실제 경계는 경도에 따른 직선 구획과 다르며, 기록된 시각을 비교하려면 UTC와의 차이와 적용 날짜를 함께 알아야 한다.
윤달
윤달은 태음태양력에서 달의 위상 주기로 센 달과 계절의 주기 사이의 차이를 줄이기 위해 추가하는 달이다. 하루를 더하는 윤년의 윤일과는 조정 단위가 다르다.
그레고리력
그레고리력은 오늘날 국제적으로 널리 쓰이는 태양력이다. 1582년 도입되었으며, 달의 위상보다 계절의 주기에 연도의 길이를 맞추고 세기 연도의 윤년 규칙을 조정한다.
윤년
윤년은 달력의 날짜와 천문 주기의 차이를 보정하기 위해 평년보다 길게 정한 해다. 그레고리력에서는 2월 29일이 포함되어 한 해가 366일이며, 4년 주기 규칙에 100년과 400년의 예외가 적용된다.
극권
극권은 지구의 높은 위도에서 백야와 극야가 나타나는 범위를 구분하는 기준 위도선이다. 북반구의 북극권과 남반구의 남극권이 있으며, 자전축의 기울기와 관련된다.
지평선
지평선은 하늘과 지표가 맞닿는 것처럼 보이는 경계다. 천문학에서는 관측자의 수평면과 천구가 만나는 기준 원으로 정의하여 천체의 고도와 방위각을 나타내는 데 쓴다.
천정
천정은 관측자의 머리 바로 위를 가리키는 하늘의 기준점이다. 지평선에서 고도 90도인 방향이며, 천정에서 얼마나 떨어졌는지를 천정각으로 나타낸다.
자오선 통과
자오선 통과는 천체가 관측자의 자오선을 지나는 순간이다. 하루의 겉보기 운동에서 가장 높은 위치를 지나는 상경과와 가장 낮은 위치를 지나는 하경과를 구분한다.
주극성
주극성은 특정 관측 장소에서 하루의 겉보기 경로 전체가 지평선 위에 있어 지지 않는 별이다. 어떤 별이 주극성인지는 별의 적위와 관측자의 위도에 따라 달라진다.
항성일
항성일은 먼 별을 기준으로 지구가 한 바퀴 자전하는 데 대응하는 시간이다. 약 23시간 56분 4초로, 평균 태양일인 24시간보다 짧으며 태양과 배경별의 겉보기 운동 차이와 관련된다.
적위
적위는 천체가 천구 적도에서 북쪽이나 남쪽으로 얼마나 떨어져 있는지 나타내는 각도 좌표다. 적경과 함께 천체 위치를 표시하며, 천구 적도 북쪽은 양수, 남쪽은 음수로 표현한다.
천구 적도
천구 적도는 지구의 적도면을 하늘로 연장했을 때 천구와 만나는 큰 원이다. 지구 자전축에 수직인 평면에 놓이며, 적도 좌표계에서 천체의 남북 위치를 나타내는 기준이 된다.
시간각
시간각은 천체를 지나는 시간권과 관측자의 자오선 사이 각도다. 천체가 하루 동안 하늘에서 움직여 보이는 위치를 나타내며, 각도 대신 24시간을 한 바퀴로 하는 시간 단위로도 표현한다.
적경
적경은 천체의 위치를 나타내는 적도 좌표의 하나로, 하늘에서 경도에 대응하는 좌표다. 춘분점 방향을 기준으로 동쪽으로 증가하며, 한 바퀴를 24시간으로 나누어 표현하는 경우가 많다.
율리우스일
율리우스일은 천문학에서 긴 시간 간격을 편리하게 다루기 위해 날짜를 연속적인 일수로 나타내는 체계다. 하루의 소수 부분으로 시각도 표현할 수 있으며, 어떤 시간 척도를 사용했는지 함께 밝혀야 한다.
지평 좌표계
지평 좌표계는 관측자의 지평선을 기준으로 천체의 방향을 방위각과 고도로 나타내는 좌표 체계다. 같은 천체도 관측 위치와 시각이 달라지면 좌표가 달라져 실제 하늘에서 대상을 찾는 데 쓰인다.
균시차
균시차는 실제 태양의 위치로 정하는 시태양시와 평균적인 태양 운동으로 정하는 평균태양시의 차이다. 지구 공전 궤도의 모양과 자전축 기울기 등이 작용해 일 년 동안 값이 달라진다.
항성시
항성시는 먼 별을 기준으로 한 지구의 자전과 관련된 시간 체계다. 춘분점의 시간각으로 정의하며, 관측자의 경도와 기준 춘분점의 선택에 따라 지역항성시와 평균·시항성시 등을 구분한다.
대기광
대기광은 지구 상층 대기의 원자와 분자가 에너지를 방출하며 만드는 희미한 빛이다. 태양 복사로 에너지를 얻은 입자와 이온의 재결합 등이 관련되며, 대기의 온도와 조성·움직임을 연구하는 단서가 된다.
박명
박명은 일출 전과 일몰 후에 태양빛이 대기에 산란되어 하늘에 밝음이 남는 시간대다. 태양 중심이 지평선 아래로 내려간 각도를 기준으로 시민박명·항해박명·천문박명을 구분한다.
빛기둥
빛기둥은 대기 중 얼음 결정이 빛을 반사하면서 광원 위나 아래로 길게 이어진 기둥처럼 보이는 광학 현상이다. 태양과 달뿐 아니라 지상의 인공조명에서도 나타날 수 있다.
환일
환일은 태양의 양옆에서 작은 태양처럼 밝게 보이는 대기 광학 현상이다. 육각형 판 모양의 얼음 결정에서 햇빛이 굴절해 생기며, 태양이 지평선 가까이 있을 때 약 22도 떨어진 방향에서 관측하기 좋다.
녹색 섬광
녹색 섬광은 태양 등이 지평선에 나타나거나 사라질 무렵 위쪽 가장자리에서 짧게 보이는 초록빛 현상이다. 대기 상태와 관측 위치에 따라 발생 모습이 달라지며 신기루와 관련된 형태가 있다.
신기루
신기루는 온도와 밀도가 다른 공기층을 지나며 빛의 경로가 휘어, 먼 물체의 위치나 모양이 달라 보이는 현상이다. 물체가 뒤집히거나 늘어나고 여러 상으로 나타날 수 있으며, 지표에 실제 물이 있어야 생기는 것은 아니다.
채운
채운은 구름에 여러 색이 섞이거나 가장자리를 따라 색 띠가 나타나는 대기 광학 현상이다. 빛의 회절과 간섭 등이 관련되며, 둥근 무지개와 같은 이름으로 모든 색 구름을 설명할 수는 없다.
광환
광환은 태양이나 달 주위에 나타나는 작은 색 고리로, 작은 물방울이나 얼음 입자 등에 의해 빛이 회절하면서 생기는 현상이다. 얼음 결정의 굴절로 만드는 22도 무리와는 발생 원인과 크기가 다르다.
글로리 (광학 현상)
글로리는 관측자의 그림자 주위에 여러 겹의 색 고리가 나타나는 대기 광학 현상이다. 태양을 등지고 높은 곳에서 구름이나 안개를 내려다볼 때 관측되며, 작은 물방울과 빛의 상호작용으로 생긴다.
무지개
무지개는 대기의 물방울에서 빛이 굴절하고 반사되어 색깔의 호로 보이는 현상이다. 태양을 등진 방향에서 관측하며, 물방울의 분포와 관측 위치에 따라 일부 호부터 둥근 고리까지 여러 모습으로 나타난다.
22도 무리
22도 무리는 태양이나 달을 중심으로 약 22도의 각반지름을 이루는 빛의 고리다. 대기 중 얼음 결정에서 빛이 굴절되어 생기는 무리 현상의 대표적인 형태이며, 고리의 일부만 보이기도 한다.
비행운
비행운은 항공기가 차갑고 습한 공기를 지날 때 생기는 가늘고 긴 구름이다. 대표적으로 엔진 배기가스의 수증기가 작은 입자를 바탕으로 응결·동결하며 만들어지고, 주변 대기 조건에 따라 금방 사라지거나 오래 퍼질 수 있다.
고적운
고적운은 흰색이나 회색의 둥근 덩어리·띠 모양 조각이 모여 있는 구름이다. 대체로 음영이 있으며 규칙적인 조각의 겉보기 폭은 보통 1~5도이고, 물방울과 때로는 얼음 결정이 관측된다.
층적운
층적운은 회색 또는 흰색의 큰 덩어리와 띠가 넓은 층을 이루는 구름이다. 어두운 부분을 대체로 포함하며, 규칙적으로 배열된 조각들의 겉보기 폭은 대부분 5도보다 크다.
권적운
권적운은 작은 흰 알갱이나 잔물결 같은 구름 조각들이 모여 얇은 층이나 무리를 이루는 구름이다. 뚜렷한 음영이 없고, 대부분의 조각은 관측자에게 보이는 폭이 1도보다 작은 것이 특징이다.
권층운
권층운은 주로 작은 얼음 결정으로 이루어진 얇고 흰 구름 장막이다. 섬유처럼 보이거나 매끄럽게 하늘을 덮으며, 태양이나 달 주변의 무리 현상이 구름의 존재를 알려 주기도 한다.
고층운
고층운은 회색이나 푸른빛의 넓은 구름층으로, 얇은 부분에서는 태양이 흐린 유리를 통해 보이듯 드러난다. 물방울과 얼음 결정으로 구성될 수 있으며, 구름이 두꺼운 부분에서는 태양이 완전히 가려지기도 한다.
난층운
난층운은 넓게 펼쳐진 두꺼운 회색 구름으로, 대체로 이어지는 비나 눈이 지상에 도달하는 특징을 보인다. 태양을 가릴 정도로 두꺼우며, 아래쪽에 찢어진 모양의 낮은 구름이 동반되기도 한다.
층운
층운은 밑면이 비교적 고르고 회색의 층처럼 펼쳐지는 구름이다. 이슬비나 눈 등을 동반할 수 있으며, 태양이 비칠 때에는 그 윤곽을 알아볼 수 있다는 점 등이 구분의 단서가 된다.
렌즈운
렌즈운은 렌즈나 아몬드처럼 매끈하고 가장자리가 뚜렷한 형태를 보이는 구름이다. 산을 지나는 공기의 파동과 관련해 자주 나타나며, 공기가 통과해도 구름의 위치는 거의 고정되어 보일 수 있다.
유방운
유방운은 구름의 아랫면에서 둥근 주머니 같은 돌출부가 매달린 듯 보이는 형태다. 적란운과 함께 관측되기도 하지만 다른 구름에서도 나타나며, 그 모습만으로 토네이도를 판정할 수는 없다.
대기 중력파
대기 중력파는 안정한 대기에서 공기가 원래 높이로 돌아가려는 복원 작용으로 진동하며 생기는 파동이다. 산을 넘는 흐름 등에서 발생하고, 조건에 따라 줄무늬 구름으로 드러날 수 있다.
극 성층권 구름
극 성층권 구름은 겨울철 극지방의 매우 차가운 성층권에서 형성되는 구름이다. 얼음이나 산 성분을 포함한 입자로 이루어지며, 입자 표면의 화학 반응을 통해 오존 감소 과정에 관여한다.
스프라이트 (대기 현상)
스프라이트는 뇌우 위쪽의 높은 대기에서 번개 활동과 관련해 매우 짧게 나타나는 붉은 발광 현상이다. 여러 형태의 빛줄기와 퍼진 부분을 보이며, 고층 대기의 순간 발광 현상에 속한다.
야광운
야광운은 중간권의 매우 높은 곳에서 작은 얼음 결정으로 이루어지는 구름이다. 여름철 해가 진 뒤 어두운 하늘을 배경으로 푸르거나 은빛의 가느다란 무늬가 드러나며, 일반적인 기상 구름보다 훨씬 높은 곳에 있다.
열권
열권은 중간권 위에서 고도에 따라 온도가 크게 올라가는 지구 대기층이다. 태양의 고에너지 복사를 흡수하며, 매우 희박한 기체의 밀도 변화가 저궤도 위성의 운동에도 영향을 준다.
외기권
외기권은 지구 대기의 가장 바깥쪽에 해당하는 매우 희박한 영역이다. 입자 사이의 충돌이 드물고 우주 공간으로 서서히 이어지므로, 대기가 갑자기 끝나는 명확한 윗면을 갖지는 않는다.
중간권
중간권은 성층권 위, 열권 아래에 놓인 지구 대기층이다. 대략 고도 50~85킬로미터에 해당하며 높이 올라갈수록 온도가 내려가고, 상단 부근은 대기에서 가장 차가운 영역에 속한다.
밴앨런대
밴앨런대는 지구 자기권에 에너지가 큰 입자들이 모여 있는 방사선대다. 안쪽과 바깥쪽의 두 영역으로 설명하는 경우가 많지만, 관측하는 입자의 에너지와 자기권 상태에 따라 분포가 다르게 나타난다.
전리층
전리층은 지구 상층 대기에서 이온과 자유 전자가 존재하는 영역이다. 태양의 극자외선과 엑스선 등이 대기 입자를 이온화하며, 전리층의 상태는 무선 통신과 위성 항법 신호에 영향을 준다.
자기권
자기권은 천체의 자기장이 주변 입자의 운동과 공간 환경에 큰 영향을 주는 영역이다. 지구의 자기권은 태양풍과 지구 자기장의 상호작용으로 형성되며 모양과 크기가 계속 변한다.
태양권
태양권은 태양풍과 태양의 자기장이 성간 물질과 상호작용하며 이루는 넓은 공간 영역이다. 주요 행성들의 궤도 너머까지 뻗어 있으며, 경계와 형태는 우주 탐사선과 입자 관측으로 연구한다.
오로라
오로라는 에너지를 얻은 입자가 지구 상층 대기의 원자와 분자에 에너지를 전달하면서 빛이 방출되는 현상이다. 지구 자기장과 입자 운동의 영향을 받아 주로 자기극 주변에서 나타난다.
지자기 폭풍
지자기 폭풍은 태양풍에서 지구 주변으로 에너지가 전달되면서 자기권이 크게 교란되는 현상이다. 자기장과 전류, 입자 환경이 바뀌며 오로라와 위성·항법·전력 시스템의 변화로 이어질 수 있다.