6장 기압과 바람1. 기압을 정의하고 일기도상에 어떻게 기압이 표시되는지를 설명한다.2. 지상과 상층의 기압에 영향을 미치는 요소를 나열하고 각각에 대하여 설명한다.3. 대기에 작용하여 바람을 일으키고 변화하는 세가지 힘을 나열하고 설명한다.4. 왜 상층의 바람은 등압선에 평행하고 지상에서는 등압선과 어느 정도 각도를 유지하는지를 설명한다.5.저기압(사이클론)과 고기압(안티사이클론) 중심 부근의 바람에 대하여 서술하고, 저기압 및 고기압과 관련된 날씨를 알아본다.6.주풍을 정의하고 풍향을 나타내는 방법을 알아본다.6.1 기압과 바람바람은 공기가 수평으로 움직이는 현상기압이 수평적으로 변하기 때문에 발생기압이란 무엇인가기압은 위에 놓인 공기의 무게에 의하여 받는 단위 면적당의 힘으로 정의된다. 해수면에서의 평균 기압은 1kg/cm^2.단면적이 1m^2인 공기 기둥의 무게를 해수면부터 대기권 회상단까지 합한 것.수은기압계, 토리첼리의 실험대기 전체에 의한 기압은 유리관에 남아있는 수은이 가하는 압력과 같다는 것.기압이 증가하게 되면 유리관의 수은이 올라간다는 것.관측점 기압> 해면보정기압>지상 일기도 작성지상일기도등압선(4mb간격)바람, 일반적으로 지표에서의 바람은 등압선을 가로지르는 각도, 고기압으로부터 저기압으로 분다.★상층일기도상층일기도(고도를 표시), 기압골, 기압마루5580m기준 60m간격 등고선아래쪽과 위쪽이 대기 총 질량이 균형상층일기도에 나타난 기상 상태가 바람과 거의 같은 방향으로 따라 움직이는 경향기압이 500hPa이 되는 고도의 공간적 분포를 나타낸다. 등압면일기도에서 고도의 값이 큰 곳은 고기압을, 작은 곳은 저기압을 나타낸다.기압마루(ridge): 고기압부분을 연결한 선으로서, 저위도에서 고위도 방향으로 늘어서 있으며 건조하고 온난한 공기와 관련되어 있다.기압골(trough): 저기압 부분을 연결한 것으로 차고 습한 공기와 관련되어 있다.6.2 기압은 왜 변하는가기압은 끊임없는 공기분자들의 충돌로 정의된다. 고도에따라 기압은 감소한다 5.6설명 또는묘사한다.4. 지구의 이상화된 동서 기압대를 요점적으로 설명한다. 대륙과 계절적 기온 변화가 어떻게 이상화된 기압 패턴을 복잡하게 만드는지를 설명한다.5. 아시아 몬순을 생성하는 전 지구 순환의 계절 변화를 기술한다.6. 중위도 상층의 공기 흐름이 강한 동서 성분을 갖는 이유를 설명한다.7. 한 대 제트기류의 발생 기원과 중위도 사이클론 폭풍과의 관계를 설명한다.8. 세계지도 위에 주요 해류를 개략적으로 그리고, 명칭을 붙인다.9. 남방진동을 설명하고, 이 현상과 엘리뇨 및 라니냐의 기후 관계를 기술한다. 북아메리카 지역에 미치는 엘리뇨와 라니냐의 기후 영향을 열거한다.10. 전 지구 강수 분포에 영향을 미치는 주요 인자들에 관해 논의한다.소규모 바람: 수 초, 수 분, 돌풍, 하강기류, 소용돌이, 회오리 바람중규모 바람: 수 분, 수 시간, 100km보다 작고 강한 상승기류 및 하강기류와 토네이도뿐 아니라 국지풍을 포함한다.대규모 바람행성-규모 바람: 편서풍과 무역풍등 대기대순환종관-규모 바람: 중위도 사이클론과 안티사이클론. 열대폭풍, 허리케인모든 규모에서의 바람 패턴전 지구 바람은 모든 규모에서의 운동의 합성체이다. 큰 구름은 많은 작은 뇌우들로 이루어져 있다.국지풍국지풍은 중규모 바람에 속한다. 해륙풍, 산곡풍치누크(푄) 바람활강(폭포)바람대륙의 빙상과 같은 고지대 위에 위치한 차갑고 무거운 공기가 이동하기 시작할 때 발원한다. 중력의 영양하에 차가운 공기는 단열적으로 가열되지만, 초기 온도가 너무 낮아 옮겨간 지역의 공기보다 여전히 더 차고 무거운 상태로 바람은 저지대에 도달한다.시골풍시골쪽에서부터 도시로 불어 들어가는 약한 바람의 특징을 갖는다.7.3 전지구 순환단일-세포 순환모델: 극과 적도간 큰 온도차이가 대규모 대류세포를 형성할 것이다. 지구의 자전을 고려하지 않았다.3-세포 순환 모델-적도 부근에서 적운 탑들이 형성되는 동안 잠열을 방출하는 온난한 상승 공기가 해들리 세포를 구동하는 에너지를 제공-해들리 세포의 상승기류가 극으로 이동면 해류를 전향시킨다. 환류(gyre).-바람과 해류에 의한 열의 전달이 위도별 에너지 불균형을 해소시켜 준다.-해수 운동이 총 에너지 수송의 약 1/4을 설명하고 바람이 3/4-한류가 건조한 기후를 만들고 난류가 따뜻하고 습윤한 기후를 만든다.해류와 용승심해층에서 차가운 물을 상승시켜 따뜻한 표면 해수로 바꾸어 놓는 용승.바람이 해안에 평행하게 적도 쪽으로 부는 지역에서 용승이 일어난다.표층이 해안을 벗어나는 쪽으로 이동해 감에 따라, 이 층은 표면아래에서 용승하는 물로 대체된다.7.9 엘리뇨, 라니냐, 남방진동-엘리뇨, 12월 또는 1월에 남미 서해안이 서서히 따뜻해 지기 시작. “아기 예수”.-비정상적인 해수면 온난화 시기는 2~7년의 불규칙적인 간격, 9개월에서 2년간 지속-강한 적도 반류(약한 적도 무역풍)-페루, 칠레, 호주-비정상적으로 따뜻한 해수,저기압-평균 이상의 강우 페루, 칠레-대홍수 가능성-용승을 억제라니냐, 중태평양 및 동태평양에서 차가운 해수면 온도, “어린 소녀”-적도 태평양에서의 대기 순환은 강한 무역풍이 지배-강한 적도 해류(무역풍)-호주 북부와 인도네이사에 홍수-남미 서해안 지역 건조엘리뇨: 동남아, 호주: 가뭄남미지역: 강수량 증가, 북미지역:겨울철 온난현상. 태풍: 동경 150도 동쪽에서 발생 빈도 증가. 대한민국: 여름철 이상저온, 긴 장마, 폭우, 겨울철 이상 고온, 겨울철 가뭄라니냐동남아, 호주: 강수량 많아짐남미지역: 가뭄, 북미지역: 가뭄, 겨울 한파태풍: 동경 150도 서쪽에서 발생 빈도 증가대한민국: 여름철 이상 고온, 여름철 가뭄, 겨울철 이상 저온, 겨울철 비정상적 강우현상남방진동동태평양과 서태평양 간의 이 기압 시소 패턴을 남방진동이라고 한다.7.10 전 지구 강수 분포-고기압과 그에 연관된 하강운동 및 바람의 영향을 받는 지역들은 건조 상태를 겪는다.-저기압과 그에 연관된 수렴 바람 및 상승 공기의 영향을 받는 지역들은 많은 강수를 받는다.-기온 또한 잠재 강수량에 중요하다.저위도 > 고위도-육지와 해양의다.유방구름하늘이 스콜선에 앞서 일어난다.수분이 급변하는 지역, 건조선에서 스콜선이 생성될 수도 있다.중규모대류복합체-많은 개별 뇌우로 형성되어 있다-큰 타원형 내지는 원형의 무리-10만m^2 의 영역-12시간이상 지속가능, 대평원 지역 생성10.5 번개와 천둥-폭풍우는 천둥이 들리는 경우만 뇌우로 분류-천둥은 번개에 의해 발생-번개의 발생 원리?-거대한 적란운 발생 시 전하 분리가 일어남-구름내에서의 일부는+,일부는 -번개의 목적은 음전하가 과도한 지역에서 양전하가 과도한 지역으로 음전류를 생성하거나 또는 역방향으로 두 전기적 차이를 중화시키는 것.- 공기는 약전도체이기 때문에 번개가 발생하기 전에 전위가 매우 높아야 함-판번개 vs 구름지면번개뇌격-몇 십분의 1초 동안 섬광-이온화된공기>도전로>선도-계단선도는 확대된 것, 버스트로 지면쪽-되돌이 뇌격은 지면에서 구름으로 전자흐름의 통로가 확대.-공기는 약전도체이기 때문에 번개 발생전 전위차가 매우 커야한다.- 50~100m, 지표로 향하는 계단선도가 발생, 거의 보이지 않음-계단선도가 지표로 접근함에 따라 전위 경도가 증가지표로부터 구름 하부로의 양전하 흐름 발생-계단선도와 만나게 되면, 많은 전하들이 지표로 움직임, 지표에서 구름으로 향하는 되돌이 뇌격발생-되돌이 뇌격은 계단선도 보다 더 강력하고 밝음-아래로 향하는 전하의 흐름이 위로 향하는 되돌이 뇌격을 만들어 냄. 인간의 눈으로 방향 구분 불가-계단선도- 되돌이 뇌격은 같은 경로상에서 보통 여러차례 반복-되돌이 뇌격 이후 따르는 선도는 화살선도, 이전 계단선도의 경로를 따름.-같은 과정 반복, 첫 되돌이 뇌격보다는 강도가 약함-1초에 3-4번반복천둥-번개는 바로 보이지만 음파는 상대적으로 속도가 느리고 초당 330m가량 이동한다.-천둥소리가 번개를 보고 5초 후에 들린다면?...1650m-번개가 발생할 때 33000도씨로 가열되어 공기가 단기간에 폭발적으로 팽창하고 음파로 듣게 된다.토네이도일부 토네이도의 내부 기압은 외부보다 10%이상 낮다.하나 혹라남도 고흥반도 남부해안으로 상륙하였고 9월1일 한반도를 관통하여 같은 날 속초 부근의 동해 북부 해상으로 빠져나갔다.-강풍현상: 태풍이 북상하며 태풍 전면의 바람이 불어오는 위치에서 산악 등 지형 적 장애를 받지 않는 제주도 및 남해안 지역에 강한 폭풍우 현상, 2000년 8월 31일 태풍 쁘라삐룬이래 전국에서 2번째로 강력한 태풍의 바람매미-2003년 9월 12일 제주도 동쪽 해상을 통과하고 20시경 경상남도 사천시 부근으로 상륙한 후 경상남도 함안을 거쳐 울진해안을 통해 동해상으로 진출하면서 재산피해 4조 2225억여원의 막대한 피해를 입혔다. 무지개로 대체되었다.폭풍해일-이번 태풍은 중형급 태풍으로 매우 강한 바람을 동반하고 있으며 만조시간과 최대풍속 및 최대 조고 발생시간이 거의 일치한 것으로 보아 바람은 해일을 더욱 강화시킨 것으로 분석된다.11.5 허리케인 탐지와 진로분석위성의 역할폭풍이 저기압성 흐름과 회전하는 구름의 무리로 발달하기 전이라도, 위성으로 감지하여 검색가능. 풍속의 측정을 정확하지 않다.항공기 정찰폭풍들의 구조와 특징에 대한 이해를 높임허리케인이 해안가에 가까이 접근할 때까지 계속할 수 없기 때문에 제한적이다.레이더와 데이터 부이-허리케인이 해안에 근접하면 도플러 기상레이더로 감지가능-풍속과 풍향을 측정한다-강수량도 측정 가능하다볼트락갑작스러운 폭풍강도의 변화를 포착함으로써 단기간 허리케인 경보를 향상시키려고 만들어졌다.허리케인의 강도에 대한 신뢰성 있는 지침인 허리케인 눈 안의 기압을 추론한다.데이터부이부이는 해수면 위의 기상 조건과 바다의 물리적 상태를 지속적으로 직접 측정하기 위한 유일한 수단이다.제14장 변화하는 기후1. 과거의 기후변화를 밝히는 것이 어떻게 기후 시스템과 연관되는지를 설명하고, 이러한 변화를 탐지하는 여러 방법에 대해 논의한다.2. 기후변화의 자연적 원인과 연관된 네 가지 가설을 논의한다.3. 약 1750년 이후의 대기 조성 변화의 특성과 원인을 요점 정리한다. 그에 따른 기후의 반응을 기술한다.4. 양의
인류는 결국 방관의 대가를 치르게 될 것이다.올해 여름은 특히나 지독했던 폭염이 우리나라뿐만 아니라 유럽, 북미 등 세계 곳곳을 힘들게 했다. 많은 과학자들은 이러한 재해가 발생한 직접적인 원인이 지구온난화라고 말하고 있다.영화 ‘투모로우 (The Day After Tomorrow, 2004)’에서는 지구의 자원을 무분별하게 사용한 인류의 잘못으로 극심해진 지구온난화의 결과를 보여주고 있다.영화에서 등장한 북대서양 해류는 멕시코 만에서 출발해 미국 동부 해역을 통과해 올라가는 멕시코 만류가 대서양을 건너 북서쪽인 유럽 쪽으로 이어지는 해류를 말한다. 북대서양 해류와 같은 표층해류의 근원적 원인은 대기대순환에 의한 바람이다.영화는 이 북대서양 해류의 변화로 인해 생기는 기후의 변화를 다루고 있다. 자세히 설명하자면, 북반구 기후는 북대서양의 해류가 좌우하며 북대서양 난류가 태양열을 운반한다. 그런데 지구온난화로 빙하가 녹았고 빙하의 담수가 섞이면서 바닷물의 밀도 차가 줄어들어 북대서양 난류를 멈추고 만다. 그리고 결국 따뜻한 기후는 사라지고 영화 속 장면이 펼쳐진 것이다.이 같은 영화의 설정은 실제 현실 상황과 동떨어져 있지 않다. ‘SBS 취재파일 안영인 기자’의 기사에서는 최근 들어 그린란드의 빙하가 녹아내린 막대한 양의 물이 바다로 흘러들어 오면서 바닷물의 밀도가 달라졌고, 그 결과 북대서양 해류의 흐름이 전체적으로 느려졌다는 소식을 전하고 있었다. 영화 속 설정은 우리에게 주어진 현실을 어느 정도 반영했다고 볼 수 있다.상당수의 재난 영화가 영화 초반부 과학자들의 충고를 무시하는 모습을 보여준다. 영화에서 ‘경제도 환경만큼 위기다. 선동적 충격 발언을 멈추라’라는 부통령의 대사에서도 알 수 있다. 현실 상황에서도 과학자들의 말을 무조건 맹신하여 정책을 집행하기 힘든 부분이 있는 것은 사실이다. 특히나 개발도상국의 경우에는 환경보단 경제발전을 더 우위에 두고 있는 경우가 많기 때문에 과학자들의 충고를 무시할 가능성이 높은 것 같다. 그에 대해 우리가 비판을 가하는 것은 아이러니한 문제라고 생각한다. 선진국들도 그와 같은 과정을 거쳤었기 때문이다. 그러나 선진국의 경우는 그 어느 국가보다도 앞장서서 기후변화에 대비해야 하는 것이 옳다고 생각한다. 충분한 예산을 들여야 하며 관련 기관에 충분한 인력을 갖추도록 해야 할 것이다. 또한 환경보전을 위한 개발도상국과의 협상에도 앞장서야 한다고 생각한다.