[항공기상] Atmosphere and Weather

대류 및 기상현상의 원인

가. 지구는 태양복사에너지에 의해 가열

- 지구는 태양에너지를 받아 다시 방출함으로써 전체적으로 에너지의 균형을 이루고 있으나, 지역적으로는 불균형 상태에 놓여 있음

- 불균형 해소를 위해 에너지가 큰 적도지역에서 상대적으로 작은 극지역으로 에너지의 이동이 일어나며 에너지 균형을 이룸

- 에너지의 이동은 대기 중 발생하는 모든 기상현상을 통해 나타남

 

나. 만약 지구가 자전하지 않고 자전축이 기울어지지 않고 물 또한 존재하지 않았다면

- 적도 부근에 태양복사에너지가 가장 많이 도달하여 가장 많이 가열되고, 양 극지방은 에너지가 가장 적게 도달하여 가장 덜 가열

- 적도 부근의 가열된 공기는 팽창하여 밀도가 낮아져 위로 떠오르고, 극지방 부근의 차가운 공기는 냉각되어 밀도가 낮아져 가라앉음

 

다. 그러나 지구는 자전하고 자전축 또한 기울어져 있고 물 또한 존재하기 때문에 대기 순환구조는더욱 복잡함

- Coriolis Force 작용, 수증기의 순환 발생

- 대기 순환구조는 우측 그림과 같이 각 반구 당 3개로 나누어 짐 (북반구 기준)

ⓐ Hadley Cell : 위도 0 ~ 30˚ 사이의 열대 및 아열대 지방에서 유효. 상층풍은 북극/동쪽 방향, 하측풍은 적도/서쪽 방향 (북동 무역풍)

ⓑ Ferrel Cell : 위도 30 ~ 60˚ 사이의 온대 및 냉대 지방에서 유효. 상층풍은 적도/서쪽 방향, 하층풍은 북극 / 동쪽방향

ⓒ Polar Cell : 위도 60 ~ 90˚ 사이의 극지방에서 유효. 상층풍은 북극/동쪽 방향, 하층풍은 적도 / 서쪽 방향

 

라. 세 개의 공기순환 수조는 지표면 근처에서 고기압 또는 저기압 환경을 조성

- 보통 고기압대는 위도 30˚ 부근과 극지방에서 생기며 저기압대는 적도 부근과 위도 50 ~ 60˚ 부근에서 발생

- 북위 30˚ 부근에 사막이 많고, 북위 50 ~ 60˚ 부근에 미 동부 해안가가 강수량이 많음