요즘 산에 가면 산이 온갖 색깔로 물들어 있습니다. 가을이 되면 나무들은 노란색, 혹은 붉은색으로 잎을 물들이며 겨울을 준비합니다. 통상 하루 최저기온이 5도 이하로 떨어지면 단풍이 시작됩니다. 여름 내내 그렇게 푸르던 잎이 단풍이 드는 이유는 무엇일까요? 잎의 푸르름을 지키는 것은 잎 속의 엽록소입니다. 여름에는 강한 빛과 적당한 온도로 광합성이 활발하게 일어나지만, 겨울이 되면 그렇지가 못합니다. 그렇게 되면 잎은 에너지만 소모하므로 필요가 없어지고 겨울이 오기 전에 제거해야 합니다. 그래서, 가을로 접어들면 잎으로 보내는 수분과 영양분을 줄이게 됩니다. 그러면, 엽록소는 조금씩 파괴되고 잎은 푸른색을 잃어갑니다. 이때 엽록소가 사라진 자리에는 그동안 엽록소의 푸른색에 가려져 있던 잎 속의 카로틴과 크산토필이라는 노란 색소가 모습을 드러내 잎을 노랗게 물들게 합니다. 한편 붉은색 단풍은 엽록소가 사라지면서 원래 잎 속에 있던 색소가 나타나는 것이 아니라 잎이 안토시아닌이라는 새로운 색소를 만들어 붉어진다고 합니다. 가을이 되면 나무는 나뭇잎으로 가는 물과 영양분을 차단하게 된다. 이 때문에 나뭇잎에 들어 있던 엽록소는 햇빛에 파괴되면서 양이 줄게 되고, 결국 나뭇잎의 녹색은 점차 사라지게 된다. 대신 종전에는 녹색의 엽록소 때문에 보이지 않던 다른 색의 색소가 더 두드러져 나뭇잎이 다양한 색을 나타내게 되는 것이다.
단풍에 가장 큰 영향을 주는 것은 온도와 습도입니다. 따뜻하고 맑은 낮과 기온이 7℃ 이하인 밤이 계속되면(단, 밤에 얼음이 얼지 않아야 함) 밝고 진한 단풍이 든다. 그것은 낮 동안에 잎에서 생산한 당을 운반하는 잎맥이 밤 기온이 낮아지면 닫혀버려 잎 밖으로 운반되지 못하고 남아있기 때문이다.
이 결과 안토시아닌을 생산하는 데 쓰이는 당이 증가하여 안토시아닌의 농도가 높아져 짙은 단풍이 들게 한다. 하지만 서리가 일찍 오면 단풍이 잘 들기 전에 잎을 손상하여 색깔을 엷게 한다. 그리고 따뜻한 날씨가 이어지든가, 낮 동안에 비가 내려 광합성을 많이 하지 못하였을 때 안토시아닌 생산에 필요한 당의 공급이 부족하면 단풍이 잘 들지 못한다. 결국 따뜻하고 습한 봄, 여름의 적당한 강우량으로 건강하게 자란 식물의 잎이 가을의 맑고 따뜻한 낮과 서늘한 밤 날씨를 맞게 되면 아름다운 단풍이 들게 됩니다.
기상청은 단풍이 산 전체의 20% 가량을 차지하면 '첫 단풍', 80% 정도면 '절정기'로 분류합니다.