ATP AVIATION WEATHER

1. PRESSURE SYSTEM

• unusual solar heating 이 earth weather change의 요인이다.
• trough = elongated area of low pressure 이다 .
• anticyclone = high pressure area 이다.
• high pressure area 의 , 공기는 , outward downward 의 성질을 가진다.
• low pressure area 의 , 공기는 , rising 의 성질을 가진다. bad wx 는 low pressure area에 존재한다. cloudiness & precipitation 도 low pressure area 에 존재한다.
• thermal low = relatively shallow weak pressure gradient 이다. 주로 dry , sunny region 사막에 존재한다.

2. WEATHER FRONT

• surface wind = parallel to the frontal zone at stationary front . 정체전선에서 , 지상풍은 ,전선과 ,평행하게 분다.
• 전선을 가로질러 부는 , upper wind 는 , surface front 의 , 속도를 급격하게 바꾼다.
• 1. frontal wave , 2. low pressure area 는 , 1. slow moving cold front or 2. stationary front를 따라 형성된다 .
• frontolysis 는 1. 주변 기압이 같아지거나 2. 전선이 소멸되는 것
• squall line = non frontal instability band 이다 .
• dew point가 다른 두 지역 사이를 , dry line 이라고 한다.
• storm gust 는 , 강수현상의 15nm 앞에 형성 , thunderstorm이 접근하기 전 surface wind 의 급격한 변화를 동반한다.
• shallow frontal surface = 1 . extensive cloudiness 2. large area precipitation 이 있다.

3. COLIOLIS FORCE

• surface wind = surface friction 으로 인해 , 1. 바람세기가 줄고 , 2. coliolis force 가 줄고 , 결국 , isobar를 가로지르는 바람 , lowpressure area로 바람이 흐른다.
• coliolis force = 적도지역에서 가장 영향이 적다 .
• 남반구에서 저기압이 clockwise 방향으로 회전하는 이유는 coliolis force 때문이다.

4. CLOUD AND FOG

• low cloud = 6,500ft 까지
• middle cloud = 6,500 - 20,000ft 까지
• high cloud = 20,000ft - 45,000ft 까지 중위도의 경우이다.
• cloud formation 의 주요 원인 = expansion cooling 이다.
• 구름 형성은 , temp/dew spead 가 4 F 미만에서 형성된다. 4 fahrenheit
• precipitation 은 , cloud thickness 4,000ft 부터 시작한다.
• mountain wave 로 인한 , 구름중 , 가장 낮은 구름은 , rotor cloud 이다.
• standing renticular cloud 는 , mountain wave 로 인해 형성 , 산 꼭대기 crest 에서 형성 된다. turbulence를 암시한다.
• stratiform은 안정된 대기 층 , cumulus form은 불안정한 대기층에서 형성되는 구름 형태이다.
• 15kt 이상의 바람은 advection fog를 소멸시킨다.
• warm air 가 , cold lake를 지나며 형성되는 , advection fog는 , lee side 에 형성된다. ( 바람이 불어 나가는 쪽 )
• upslope fog = stable moisture air 가 , wind 에 의해 , slope를 타고 상승하며 형성되는 안개.
• HAZE는 바람에 의해 소멸된다. 혹은 공기층의 이동에 의해서도 소멸 된다.
• HAZE = stable air에 형성된다.
• HAZE에서 , downward visibility 는 굉장히 bad 하다.
• landing 시 , haze 가 존재 할시 , flight into the sun 은 굉장히 hazardous 하다.
• precipitation - induced fog = 따뜻한 강수가, 차가운 공기층을 지나면서 형성된다. 이 안개는 운항을 완전하게 중단시킬수 있다.
• radiation fog = wind calm , clear night .에 형성되며 light wind 조건에서 형성된다.
• arctic fog & radiation fog 는 형성조건이 같다. but , arctic fog는 , 더 추운 조건에서 형성된다 , - 25F 보다 추운 경우.
• ice fog 는 , freezing temperature 보다 훨 씬 낮은 온도 , 에서 형성. water vapor 가 , ice crystal로 직접 변화 한다. -25F 보다 추운 경우 형성된다.

5. TEMPERATURE CHANGE AND STABILITY

• after sunrise 직후 , surface temperature 는 가장 낮다.
• adiabatic heating & adiabatic cooling = 공기의 수축 팽창으로 공기 온도가 변화하는 걸 의미한다. 조건은 NO HEAT ADD OR REMOVED 이다. 외부에서 열교환이 없는 조건 .
• unsaturated air = 1,000ft 당 3도의 기온감률을 가진다.
• cloud base = dew point rapse rate 1000ft 당 0.5 도 , 와 , dry adiabatic rapse rate 1000ft 당 3 도 가 만날 때 형성된다. 즉 1000ft 당 2.5 도의 기온감률로 cloud base 계산.
• katabatic wind = down slope를 흐르는 바람으로 , 1. warm 2. dry 해진다.
• ambient temperatuer lapse rate 가 대기의 안정도를 결정한다.
• at night = land breeze
• at day = sea breeze

6. TEMPERATURE INVERSION

• statosphere 성층권에서 , temperature inversion 이 존재한다. tropopause 때문.
• stable air 는 temperature inversion 과 동반된다.
• ground base inversion 은 poor visibility의 원인이다.
• clear , calm night 에서의 terrestrial radiation 은 temperature inversion을 만든다 .
• clear , calm night 은 low level temperature inversion 이 형성되기 쉬우며 , temperature inversion 위에 strong wind 가 불면 , windshear 도 동반된다.
• temperature inversion 지역에서 , freezing rain이 동반된다. 상층의 따뜻한 강수가 하층부의 차가운 inversion 지역에서 응결하여 발생.
• low level temperature inversion 조건은 1. clear , calm night 2. light wind 3. strong wind above inversion

7. DENSITY , PRESSURE , CORRECTED ALTITUDE

• 1000ft 당 1 inhg 감소 , 1000ft 당 30 hpa 강소. 29.92 inhg , 1013.2 hpa mb
• altimeter 는 non standard temperature 의 보정이 안되기 때문에 , 1. H to C 2. H to L 에서 계기고도 보다 실제고도는 낮게 된다.
• true altitude, 진고도는 , pressure altitude + corrected non standard temperature 을 고려한 고도이다. 실제 MSL에서 부터의 항공기 고도이다.
• station pressure = 실제 대기압 at field elevation 이다.

8. THUNDERSTORM

• embedded thunderstorm = 두꺼운 stratiform cloud 사이 , 두꺼운 HAZE 사이에 존재하는 TS 로 , UNFORSEEN 식별이 어려워 IFR 항공기에게 위험을 초래한다.
• THUNDERSTORM의 단계는 3단계이다.

1 . CUMULUS STAGE = UPDRAFT ( 6,000fpm )
2. MATURE STAGE = START OF PRECIPITAITON
3. DISSAPATE STAGE = DOWN DRAFT ONLY ( 2,500fpm 초과 ) * microburst는 6,000fpm

• AIR MASS THUNDERSTORM은 surface heating 에서 기인한다. 20분 - 1시간의 생명기간을 가진다. 강수현상은 updraft의 옆에서 형성된다. 강수현상이 updraft의 세기를 약화시킨다. 육지에서는 late afternoon 에 가장 강력하고 , 해상에서는 새벽에 가장 강력하다.
• STEADY - STATE TUNDERSTORM 은 front system 에서 기인한다. squall line을 주로 형성한다. 강수현상은 updraft의 바깥쪽 에서 형성된다. air mass thunder storm의 강수현상이 updraft를 약화시키는 것과 다르게 steady state thunderstorm은 updraft를 강화시킨다. 몇시간의 생명기간을 가진다.
• funnel cloud 와 tornado = steady state thunderstorm에 동반되며 , cold front 와 squall line 과 함께 동반된다.
• cumulonimbus mamma 는 유방운으로 , severe turbulence를 암시한다. tornado를 발생시킨다.
• squall line 은 nonfrontal , narrow band of active Thunderstorm이다. cold front 의 전면부에서 주로 발생한다.
• maximum hazardous zone = below thunderstorm cell 에서 , 존재하는 windshear 이다.
• thunderstorm이 approach 할 때, 가장 낮은 기압을 나타낸다.
• WEATHER RADAR 는 precipitation 만을 only 감지한다. thunderstorm의 최소 20nm 은 회피하여야 한다.
• RADAR 의 , precipitation intensity 는 4 가지로 분류하며 , 1. light 2. moderate 3. heavy 4. extream 으로 분류한다.
• severe thunderstorm 위로 비행 할때는, 10kt 바람 당 , 1,000ft의 마진을 두고 지나가야 한다. 바람 35kt 이면 , 3,500ft 위로는 지나가야 한다.
• thunderstorm의 turbulence = 수직적으로 수천 피트 까지 , 수평적으로 20nm 까지 영향을 미친다.

9. ICING

• freezing rain = 따뜻한 강수가 cold area를 뚫고 내릴 때 형성된다.
• 지표에서의 ice pallet 은 , 높은 고도에 freezing rain의 존재를 , 나타낸다.
• freezing drizzle 은 , 일반적으로 , collision - coalescence process로 형성된다. droplet 끼리 충돌하며 분자가 커지는 과정이다. small droplet - large droplet
• 비행중 , wet snow를 만난다면 , 현재 비행고도의 온도는 , above freezing temperature 임을 나타낸다.
• frost 서리는 dew point 가 freezing 온도 미만일 때 형성된다. frost = water vapor 가 직접 ice crystal로 변화한 것.
• frozen dew 는 1. hard 2. transparent , frost 는 1. white 2. opaque 하다.
• 1, clear night , 2. stable air , 3. light wind 조건에서 frost가 항공기 표면에 형성되기 쉽다.
• 0도 이하에서의 visible moisture rain 은 , 항공기 표면에 icing 착빙을 형성하기 쉽다.
• structure icing 의 조건은 1. visible moisure 2. temperature below 0 when moisture strikes the surface of aircraft
• rime ice 는 1. droplet small 2. low level stratus cloud 에서 주로 형성된다.
• clear ice 는 - 10 도 ~ 0도 사이에 잘 형성된다.
• structure icing 형성 조건일때 , 조종사는 , 1. flashlight를 이용하여 , light reflection을 확인해서 , ice accumulation을 점검하여야 한다.
• icing area를 벗어날 때 , 항상 낮은 고도로 비행하는 것이 아니다. temperature inversion 지역에서는 낮은 고도가 더 추울 수 있다.
• neumatic boot de icing system 은 착빙현상시 바로 사용하여야 하며 , 지속적으로 cycle 에 맞춰 사용하여야 한다.
• neumatic boot 사용시 , residual ice 잔여 아이스는 , 잘 떨어져 나가지 못한다.
• icing 착빙은 특이 initial climb 에서 위험하다. 1. 속도는 느리고 2. 받음각이 커서 , stall 을 야기한다.

10. HIGH ALTITUDE WEATHER

• troposphere 대기권에서 , 고도가 상승함에 따라 온도는 감소한다.
• tropopause 대류권계면은 , troposphere 와 stratosphere 의 경계층이다. tropopause 에서 , temperature lapse rate 는 급격히 변화한다. 극지방에서 20,000ft 적도 지방에서 65,000ft에 존재한다. 여름에 높아지고 , 겨울에 낮아진다.
• ISA 조건에서 대류권계면은 -56.5 도 , 36,000FT 에 존재한다. 실제적으로 -55 ~ -65 도의 온도에 존재한다.
• 대류권계면 근처에서 1. 온도 2. 바람의 변화 가 극심하다. 1. max wind 2. narrow windshear 가 대류 권계면 근처에 존재한다.
• jet stream 은 대류권계면의 intensified temperature gradient 지역에 존재한다.
• jet stream 은 1 . low pressure 2. front 의 north 방면에 존재한다.
• jet stream 은 50kt 이상의 바람을 동반한다.
• jet stream 주변에 1. cirrus cloud 가 존재 2. cirrus cloud 는 severe turbulence를 암시한다. severe turbulence 는 low pressure 의 upper north 에 존재한다.
• jet stream 의 wind speed 는 , jet core 에서 멀어질 수록 감소한다. polar side의 바람 감소가 equatorial side 보다 더 크다.
• jet stream 의 windshear 또한 polar side 제트스트림 윗면 에서 더 크다. equatorial side 보다 .
• curving jet stream 에서 매우 severe turbulence가 발생한다.
• jetstream의 회전은 , cockscrew 형태이며 , 아래쪽은 upward 경향이 있다.
• jetstream 은 occuluded front 전선면을 가로지른다.
• Stationary front 에서의 바람은 전선면과 평행하게 분다
• cirrus cloud 는 jet stream 의 아랫면 equtorial side 에 형성된다.
• strong wind shear 는 low pressure side 에서 발생한다.
• jet stream 의 바람은 겨울에 더 강하고 , 여름에 약해진다.
• jet stream 의 종류는 3가지로 다음과 같다.

1. polar front jet stream
polar front 와 동반되는 jet stream 이며 , 1. polar air mass 와 2. warm tropical air mass 의 사이에 발생한다.
2. subtropical jet stream
적도지역의 주변부에서 형성되는 제트기류
3. polar night jet stream
극지방의 겨울 공기 순환에 의해 발생하는 제트기류 , 성층권에 존재한다.

11. ARCTIC WEATHER

• 북반구에서 극지방과 적도지방의 weather system 은 from east to west 로 이동한다.
• 극지방에서의 thunderstorm 은, 중위도의 TS 와 다르게 , from northeast to southwest로 이동한다.
• white out은 visibility restricting phenomenon 으로 , snow surface가 태양을 수많은 각도에서 반사시켜 , shadow 지역을 없애 , SA를 상실하게 하는 현상이다.

12. TROPICAL WEATHER

• tropical cyclone 은 3단계로 이루어져 있으며 , 다음과 같다.

1. tropical depression wind 33kt 까지
2. tropical storm 34kt - 63kt 까지
3. tropical cyclone 64kt 이상

• cyclone 은 미국에서 사용 , hurricane 은 인도양에서 사용 , typhoon 은 서태평양에서 사용하는 용어이다.