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국지풍은 중규모 바람에 속한다(수 분~수 시간의 시간 틀과 1~ 100km의 크기). 대부분의 바람이 동일한 원인을 가짐을 기억하자(지표면의 차등 가열로 인한 기온 차가 기압 차를 일으키기 때문이다). 국지풍들은 국지적으로 형성되는 기압경도에 의해 생성되는 중간 규모의 바람이다. 대부분의 국지풍은 지형 또는 국지적 지표 상태의 변동 결과로 나타나는 기온과 기압의 차이와 연관된다. 어디로부터 불어오느냐의 방향에 대해 바람의 이름이 붙여짐을 상기하자. 이것은 국지풍에 대해서도 그대로 유효하다. 따라서 해풍은 바다 위에서 발원하여 육지 쪽으로 부는 바람이며, 곡풍은 그 발원지로부터 경사를 거슬러 오르며 부는 바람이다. 해륙풍 바다와 인접 육지 지역 사이에서 발달하는 하루 중 기온차와 그 결과로 초래되어 해풍을..

고도로 집적된 지구의 바람 시스템은 지구를 돌며 흘러가는 공기의 깊은 강물처럼 여겨질 수 있다. 큰 흐름 속에 허리케인, 토네이도 사이클론 등을 포함한 다양한 크기의 와동체들이 들어있다. 시냇물 속의 맴돌이처럼, 이 회전 바람 시스템들은 어느 정도 예측할 수 있는 규칙성을 가지고서 발달하고 소멸한다. 미국과 캐나다에 살고 있는 사람들은 편서풍(westerlics)이라는 말에 친숙한데, 이는 중위도를 가로질러 서쪽에서 동쪽으로 우세하게 부는 바람을 말한다. 그렇지만, 짧은 시간에 대해서는 바람은 그 어떤 방향으로부터도 볼 수 있다. 풍향과 풍속의 변화가 연속적으로 빠르게 일어났을 때 우리가 폭풍 속에 있었구나 하고 생각할 수 있다. 이렇게 바람이 크게 변하는데, 우리는 어떻게 그 바람을 편서풍이라고 부를 ..

지금까지 우리는 바람에 대해서 알아보았는데, 한 지역의 바람이 다른 지역에 어떻게 영향을 미치는가에 대해서는 관심을 두지 않았다. 과학자들의 연구에 의하면, 남아메리카의 나비의 날갯짓이 미국에서 토네이도를 발생시킬 수 있다고 한다. 물론 이것은 과장되었지만 한 지역의 대기 운동이 시간이 지남에 따라 다른 지역의 기상에 얼마나 큰 영향을 미치는가를 암시한다. 한 가지 중요한 의문은 대기의 수평운동과 연직운동이 어떻게 연관되어 있느냐는 것이다. 비록 연직운동이(강력한 폭풍을 제외하면) 수평운동에 비하여 작기는 하지만 기상현상에 있어서 매우 중요하다. 앞글에서 학습한 것처럼, 상승하는 공기는 구름을 형성하고 강수를 유발하는 반면, 하강하는 공기는 단열가열되며 구름을 소산 시킨다. 여기서는 공기의 흐름이 기압에..

여기서는 마찰력이 거의 무시할 정도로 작은 고도 1.5km 이상에서 부는 바람과, 마찰력이 매우 중요하게 작용하는 지표면 근처의 바람에 대하여 살펴보기로 하자. 직선풍과 지균풍 상승의 바람은 등압선과 나란하게 분다. 등압선이 비교적 직선에 가깝고 간격이 거의 일정하다면, 바람은 등압선에 나란하게 직선으로 분다. 지균풍(geostrophic wind)이라고 불리는 이 현상은 전향력(CF)과 기압경도력(PGF)이 균형을 이루는 상태에서 발생한다. 위 그림은 어떻게 지균풍이 형성되는지를 보여주고 있다. 초기에 공기는 정지하고 있으며, 기압경도력은 기압이 높은 그림의 아래쪽에서 기압이 낮은 위쪽으로 향하고 있다. 이때 공기는 정지하고 있으므로 전향력은 아무런 영향도 미치지 않는다. 기압경도력에 의하여 공기는 저..

만일 지구가 자전하지 않고 마찰도 없다면, 공기는 고기압에서 저기압으로 불 것이다. 그러나 이 두 가지 요소는 모두 존재하기 때문에, 바람은 다음에 나타낸 세 가지를 비롯하여, 여러 종류의 힘이 동시에 작용한 결과로 나타난다. 1. 기압경도력 2. 전향력 3. 마찰력 기압경도력 운동의 속도나 방향을 바꾸기 위해서는 한 방향으로 힘의 불균형이 필요하다. 바람을 일으키는 힘은 수평 방향으로의 기압의 차이다. 한 곳의 기압이 다른 곳보다 클 경우, 힘은 기압이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용하게 된다. 이로 인해서 바람이 생기는 것이고 기압차가 클수록 바람이 강해진다. 등압선은 일기도에서 기압 패턴을 나타내기 위하여 사용된다. 등압선의 간격은 주어진 두 지점 간의 기압 차와 관계가 있고 기압경도력(pressure..

기압과 그것의 일변화는 왜 중요한가? 기압의 변화는 바람의 변화를 가져오고, 바람은 기온과 습도를 변화시킨다. 간단히 말하면, 기압의 차이는 일기도에서 늘 보는 것과 같은 바람을 생성시키는데, 이러한 바람의 분포는 공간적으로 잘 구조화되어 있으며 매일매일의 날씨 변화의 원인이 된다. 따라서 기압의 변화를 잘 파악하는 것은 매우 중요한 일이다. 고도에 따른 기압의 변화도 매우 중요하지만, 기상학자들은 기압의 수평적 변화에도 큰 관심을 가지고 있다. 기압의 수평적 차이는 상대적으로 매우 작다. 대개 평균 해수면보다 30 hPa 이상 높은 경우나 60 hPa 이상 낮은 경우는 드물다. 종종 태풍과 같이 강한 폭풍의 경우에는 이 보다 훨씬 낮게 내려가기도 한다. 이 정도 작은 기압 차이만으로도 강한 바람을 충분..

공기가 힘을 받아 장애물을 넘거나 주변 공기보다 따뜻하여 부력을 갖게 되면 연직 방향으로 움직일 수 있다는 것을 잘 알고 있다. 그렇다면 공기가 수평으로 움직이는 현상[소위 바람(wind)이라고 불리는 현상]의 원인은 무엇일까? 간단히 말하면 바람은 기압이 수평적으로 변하기 때문에 발생한다. 공기는 고기압 지역에서 저기압 지역으로 흐르게 된다. 아마 여러분들은 따뜻한 탄산 캔을 열었을 때 이러한 현상을 경험해 보았을 것이다. 캔을 열면 액체 중에 녹아 있던 기체상의 이산화탄소가 압력이 높은 캔 내부로부터 기압이 낮은 바깥쪽으로 빠져나오게 된다. 이처럼 바람은 기압의 불균형을 해소하기 위한 자연적인 현상이다. 기압이란 무엇인가 우리는 대기권의 가장 아래쪽에 살고 있는데, 해저 바닥에 서식하고 있는 동물들이..

기상 조건은 지리와 계절에 따라 매우 다양하기 때문에 강수에도 여러 형태가 있을 수 있다. 비와 눈은 가장 흔하고 익숙한 형태이지만, 아래 표에 제시된 다른 것들도 역시 중요하다. 진눈깨비, 언 비(비얼음) 및 우박은 종종 재해 기상을 일으키기도 하고, 때때로 상당한 피해를 주기도 한다. 종류 대략적인 크기 물의 상태 특징 박무 0.005~0.05mm 액체 공기가 1m/s로 이동할 경우 얼굴에 느껴질 정도로 큰 물방울. 층운과 관련. 이슬비 0.05~0.5mm 액체 일반적으로 수 시간 동안 층운에서 떨어지는 일정한 크기의 작은 물방울. 비 0.5~5mm 액체 일반적으로 난층운 또는 적란운에 의해 생성. 무거울 경우 크기는 장소에 따라 매우 다양함. 진눈깨비 0.5~5mm 고체 작고 구형 내지 덩어리진 얼..

저번 글에서는 한랭구름에서의 베르예론 과정을 통해 강수가 형성되는 것을 다뤘다. 이번에는 온난구름에서의 충돌 병합 과정을 통해 강수가 형성되는 것을 보자. 온난구름에서 생성되는 강수 : 충돌-병합 과정 충돌-병합 과정(collision-coalescence process)은 구름 꼭대기가 - 15°c 보다 따뜻한 온난구름에서 강수를 생성하는 주된 과정이다. 간단히 말해 충돌-병합 과정은 미세한 구름방울이 함께 달라붙는(병합하는) 다중 충돌을 포함하며, 증발하기 전에 지표에 도착하기에 충분히 큰 빗방울을 형성한다. 충돌-병합 과정에 의한 빗방울 형성에 필요한 사항 중의 하나는 평균 이상 크기의 구름방울이 존재하는 것이다. 연구에 따르면 물방울로만 이루어진 구름은 대개 20㎛(0.02mm) 보다 큰 물방울을..

모든 구름이 물을 포함하고 있음에도 불구하고 왜 어떤 구름은 강수를 생성하는 반면 다른 구름은 유유히 상공에 떠다니는가? 단순해 보이는 이 질문이 기상학자들을 오랫동안 난감하게 했다. 전형적인 구름방울들은 매우 작으며 지름이 20㎛(0.02mm)이다. 비교하자면, 인간의 머리카락은 지름이 약 75㎛이다. 크기가 작기 때문에 정지한 공기에서 구름방울들이 매우 천천히 떨어진다. 평균적인 구름방울이 1000m 상공의 구름 밑면에서 지표에 닿기까지 수 시간이 걸린다. 그러나 구름방울은 결코 그 여정을 끝낼 수 없을 것이다. 대신에 구름방울은 구름 밑면에서 아래의 불포화된 공기로 떨어진 후 수 미터가 되기 전에 증발할 것이다. 구름방울이 강수로 떨어지기 위해서는 크기가 얼마나 되어야 할까? 일반적인 빗방울은 지름..