FLYERS

WINDSHEAR

(severe windshear 조건 , windshear 정의 , 발생지역 , 대처방법 , LLWS )

• wind shear 는 풍향과 풍속이 수직적으로 혹은 수평적으로 급변하는 것을 말한다.
• wind shear 는 어느 고도 에서나 발생한다.
• wind shear가 잘 형성되는 조건은 다음과 같다.

1. front line

2. downburst of thunderstorm

3. 20kt 이상의 전선면 바람차이

4. 5도 이상의 전선면 온도차이

5. front speed 30kt이상

•  severe windshear의 조건은 다음과 같다.

1.  airspeed 15kt 이상 변화

2. VSI 500fpm 이상 변화 

3. pitch 5도 변화

4. HDG 10도 변화 

• windshear from headwind to calm 일때 , 항공기 퍼포먼스 변화

1. airspeed decrease

2. pitch down

3. decrease altitude

• windshear from tailwind to headwind & calm wind 일때, 항공기 퍼포먼스 변화

1. airspeed increase

2. pitch up

3. increase altitude

• windshear 로 인해 airspeed 와 lift를 잃어도 , pitch attitude는 그대로 유지하거나 증가시켜야한다. 그리고 airspeed의 감소를 받아들여야 한다 .

LLWAS ( low level windshear aleart system )

• low level windshear 란 2000ft agl 이하의 고도에서의 windshear를 말한다.
• low level wind shear란 2000ft agl 이하의 고도에서 10kt이상의 풍속변화와 풍향이 변하는것을 말한다.
• LLWS는 low-level temperature inversion 지역 , 뇌우의 downburst 지역에서 발생할 수 있다.
• WS020/07040KT 란 2000FT AGL 에서 07040KT의 윈드시어가 발생함을 말한다.

• 몇몇 공항에는 LLWAS 과 TDWR 로 LLWS를 감지할 수 있다. 
• LLWAS은 15KT 이상의 풍속차이가 발생할 때 윈드시어의 존재를 알린다.
• LLWAS은 직경 2NM의 microburst는 감지 하지 못한다. 

• 상대습도가 100%아닌 unsaturated air 불포화 공기는 1000ft 상승당 3도의 기온감률을 가진다
• unsaturated air의 이슬점감률은 1000ft 상승당 0.5도이다.
• 즉, 구름의 운저고도( ceiling )은 1000ft 당 2.5의 기온감률로 온도와 이슬점이 만나는 고도가 운저고도가 된다.

• 상대습도과 100%를 초과한 포화공기(SALR , WALR , MALR ) 는 1000ft 상승당 1.5도의 기온감률을 가진다.
• saturated air의 이슬점 감률은 1000ft 당 0.5 도로 불포화 공기와 같다.
• 포화공기의 기온감률이 적은 이유는 물의 응축되면서 잠열을 방출하기 때문이다.

• 대기의 안정도는 다음의 3가지의 기온감률에 따라 안정도가 결정되어진다.

1. DALR 건조단열기온감율 ( 1000ft당 3도의 기온감률 )

2. MALR 습윤단열기온감율 ( 1000ft 당 1.5도의 기온감률 )

WALR wet adiabatic lapse rate 라고도 한다. SALR saturated air lapse rate 라고도 한다.

3 . ELR 환경기온감율 ( ICAO 기준점으로 1000FT 당 1.99도의 기온감률 )  실제의 공기 기온감률 ( ambient lapse rate 라고도 한다 ) 

* 대기의 절대 안정

1. ELR 가 MALR 보다 작을 때 ( 실제 공기기온감률이 습윤단열기온감률보다 작으므로 , 공기가 안정되고 구름형성이 어려움 ) 

2. 주위 공기보다 차갑고 밀도가 높은 공기가 아래에 있을 때 

* 대기의 절대 불안정

1. ELR 가 MALR 보다 클 때 ( 주변의 공기보다 계속해서 온도가 높아 지속적으로 상승 ) 

2. 주위 공기보다 따뜻하고 밀도 낮은 공기가 아래에 있을 때

* 대기의 조건부 불안정

1. ELR 가 MALR 과 DALR 사이의 기온감률을 가질 떄 ( 즉 , 1.5 - 3도 /1000FT 사이 일 때 )

2. 즉 , MALR < ELR < DALR

* 대기의 안정도는ELR ( ambient lapse rate ) 에 의해서 결정되어진다. 

THUNDERSTORM

3stage , stage별 특징, 지속시간 , 종류 , severe TS , gust front , 회피방법 ,  anvil cloud 

• thunderstorm은 뇌우이다. 뇌우란 번개와 천둥을 동반한 적란운이다.
• 뇌우는 악기상을 동반하며 , 폭우 번개 눈보라 천둥 다운버스트 토네이도 등을 동반한다.
• 가장 낮은 기압은 thunderstorm이 접근할때 나타난다.
• severe thunderstorm 인 경우, 바람 10kt 당 1000ft의 buffer를 두고 비행하여야 한다.
• severe thunderstorm 이란 58mph 이상의 풍속 , 지름 3/4 inch 이상의 우박이 동반되는 thunderstorm을 severe thunderstorm이라 한다.
• thunderstrom의 종류는 5종류로 다음과 같다.

1. embedded thunderstorm
2. air mass thunderstorm
1시간이상 지속되지 않는다. heavy rainfall 강수현상이 있다. surface heating으로 인해 형성된 뇌우이다.
강수현상이 updraft를 막아 updraft의 강도를 약하게 한다.
3. stead-state thunderstorm
air mass thunderstorm 보다 지속시간이 길다 수명이 몇시간까지 지속된다. front system , converging wind 등의 원인으로 형성된다. updraft가 air mass thunderstorm보다 강력하다.
강수현상이 updraft 지역의 외곽에서 발생하여 , air mass TS 보다 updraft가 강력하다.
4. cumulonimbus mamma
CB 유방운으로, 심한 터뷸런스를 예상할 수 있고 , tornado를 형성한다. anvil cloud 나 severethunderstorm과 자주 동반되어 나타나는 유방운이다.
5. squall line

• thunderstorm의 단계는 다음과 같다.

1. cumulus stage
강한 상승기류만 존재한다. 통상 10-20분 정도의 기간을 가진다.
상승기류는 6,000fpm을 초과한다.
잠열이 지속적인 상승기류를 만든다. 초창기 잠열의 방출로인해 구름속의 공기가 따뜻해져 계속 상승하게 되므로 , 많은 잠열은 높은 구름속 온도를 만들어 구름을 수직적으로 크게 발당시킨다.
2. mature stage
상승기류 , 하강기류와 함께 강수현상이 있다. 적운단계도 10-20분 정도의 기간을 가진다.
강수현상은 잠열의 방출로 인해 더욱 downdraft가 가속화된다 .
하강기류의 앞부분에 squall 현상과 gust front 가 형성되기도 한다.
mature stage에서 downdraft는 2500fpm , updraft는 6000fpm 에 달한다.

3. dissapate stage
강한 하강기류와 강수현상이 있다.

* 뇌우는 통상 30분정도의 수명을 가지고 있다.

• 뇌우의 형성조건은 3가지로 다음과 같다.

1. unstable lapse rate ( unstable air )
2. sufficient water vapor
3. initial lifting ( 전선 , 지형 , 복사열 , 등 )

• 뇌우는 단세포 , 다세포 , 슈퍼셀로 종류를 구분 할 수 있다.

1. 단세포 ( singlecell thunderstorm ) 뇌우는 우리가 흔히 아는 TS이다.
2. 다세포 뇌우 ( multicell thunderstorm ) 는 여러 뇌우가 합쳐져 발생하여 가장 빈번한 뇌우이다.
3. super cell thunderstorm 은 상층부가 anvil cloud가 되고 , 9000fpm의 상승기류를 가진다.

* low precipitaion super cell은 저강수 슈퍼셀 뇌우로 우박 , FC , wall cloud 등이 형성된다
* high precipitation super cell 은 고강수 슈퍼셀 뇌우로 단시간에 많은 강수 , 강한 downburst , FC 등이 형성된다.

* gustnado 는 돌풍토네이도로써 , gust + tornado의 합성어이다. gustnado는 슈퍼셀 뇌우 앞부분에서 발생한다.
* gustnado는 토네이도와 차이점이 있다. 토네이도는 지표부터 구름까지 연결되어 있지만 , gustnado는 구름까지 연결되어 있지는 않다. gustnado는 돌풍전선 ( gust front )에서 자주 목격할 수 있다.

• 뇌우의 mature stage에서 강수현상이 시작되고, gust front 와 roll cloud 가 형성된다.
• gust front는 강수현상의 15nm 앞에 일반적으로 형성된다.

• bow echo란 활모양의 echo를 말하는 것으로 , 뇌우구름의 다운버스트를 유발하는 강수형태를 나타낸다.
• bow echo는 squall line 혹은 thunderstorm과 관련이 있다.
• bow echo의 수명은 3-6시간이다.
• bow echo의 위쪽은 싸이클론 흐름 , 아래쪽은 안티싸이클론 흐름이다. 전향력이 작용하면 위쪽 흐름은 더 강해지고 , 아래쪽 흐름은 약해진다. 전향력이 오른쪽으로 작용시키기떄문
• bowecho의 중앙 부분에서 강한 straight wind가 형성된다.

squall line

• squall line 이란 좁고 길게 형성된 thunderstorm 라인이다.
• cold front 전면부에 형성한다.
• 이 squall line은 tornado , hail, 파괴적인 바람을 생성하기도 하며 , 몇시간 이상 지속 되기도 한다.
• 50nm - 200nm 정도의 길이로 , non-frontal narrow band thunderstorm 이다.
• 매우 폭이 길어 우회하기 어렵고 , 위로 지나가기도 어려워 특별한 주의를 요한다.
• squall 과 squall line은 다른것. METAR에서의 SQ( squall )은 풍속이 최소 16kt 이상 변화하며 , 변화한 풍속이 22kt 이상 , 1분이상 지속된 상태를 SQ라고 한다.
• 기상예보에 SQ를 확인시 바람의 변화가 최소 16kt 이상 , 총 22kt 이상 풍속 , 1분이상 이러한 변화가 지속되는걸 예상하여야 한다.
• GUST는 SQ와 다르게 바람의 변화가 최소 10KT 이상인 현상이다.

DOWN BURST

downburst란 thunderstorm mature stage 에서 형성된 강한 하강기류로 강풍을 이야기 한다. 이 다운버스트는 강한 하강기류 때문에 조종사에게 특별한 주의를 요구한다. 하강기류가 지표에 닿으면 양쪽으로 퍼져나가는 성질이 있다.
thunderstorm mature stage에서 강수현상이 시작되면 비 입자가 공기를 계속 냉각시켜 하강기류를 계속해서 강화시켜 downburst가 형성된다.

MICROBURST

(하강기류 fpm , 지속시간 , 크기 , 관측기구 , 특징 ) 

microburst는 thunderstorm에서 발생하며 좁은지역에 강하게 형성되는 하강기류를 말한다.
dowburst와는 다르게 thunderstorm의 하강기류와 상승기류의 경계면에서 좁은 지역으로 강한 하강기류를 분출하는 것을 말한다.
하강기류는 최대 6,000fpm에 달한다.
마이크로 버스트는 크기 1-2mile ( 1-3km ) ,
수명은 downburst가 지면에 도달하고나서 소멸까지 15분을 초과하지 않는다. 2-4분경에 가장 강한 windshear가 나타난다.
강한 windshear가 존재한다.
수평 windshear는 앞 뒤 각각 45kt 씩 총 90kt의 windshear가 분다.
virga 현상이 대표적으로 microburst의 존재를 나타낸다.

마이크로 버스트는 LLWAS , TDWR 등으로 관측가능하다.
조종사는 thunderstorm 근처 , virga 등이 관측되면 마이크로버스트를 예상하여야 한다.

TORNADO

토네이도는 슈퍼셀 thunderstorm이 있는 저기압 지역에서 주로 발생한다.
해상에서 발생하면 용오름이라고 한다 .
지표면으로부터 좁은 통로로 강한 상승기류가 작용한다.
* FC( funnel cloud ) 란 토네이도가 지표에 닿지 못한 구름을 말한다.
* 지표에 닿으면 땅에서는 tornado , 수면에서는 watersprout라고 한다.

STORM

storm은 폭풍이라고 하며 , 최대풍속이 74mph 미만인 풍속이다.
STORM의 풍속이 74mph가 넘으면 태풍이라고 하며
북미에서는 hurricane
인도양주변에서는 cyclone
우리나라 주변에서는 typhoon 이라고 하며 태풍이라고 한다.
태풍은 26.5도의 해수면 온도에서 가장 잘 발생한다.
북반구에서는 태풍의 오른쪽 면이 위험반원 , 왼쪽면이 가항반원이다. 오른쪽면이 태풍의 진행방향과 바람의 방향이 합쳐진 벡터가 더 강해진다.
태풍의 발생기전은 다음과 같다. ( 풍속에 따라 구분한다. )
tropical depression ( 1분 풍속 33kt 까지 )
- tropical storm ( 1분 풍속 34 - 63kt 까지 )
- typhoon cyclone hurricane ( 1분 풍속 64kt 이상 )

* 항공기 radar에 echo가 형성되었을 시 , echo로부터 최소 20nm , 양쪽 echo 사이를 비행하고자 할때는 echo 사이 최소 40nm에서 비행하여야한다. 즉 각 echo당 20nm의 최소간격을 두고 비행하여야 한다 .

TURBULENCE

• TURBULENCE 는 난기류로 , 공기의 흐름이 일정하지 않고 거친 상태를 말한다. windshear와 차이점은 터뷸런스는 범피한 현상 , windshear는 바람의 방향과 세기가 무작위로 변화하는 현상을 말한다.
• CB 구름 혹은 towering cumulus 에서 심한 난기류를 관찰할 수 있다.
• 터뷸런스를 조우 했을 시 ,  항공기의 Va ( maneuvering speed ) 이하의 속도에서 비행을 해야한다. 항공기 하중 초과로 인한 항공기 구조 손상 방지하기 위해서 이다.
• 난기류의 강도는  light turb ( 약한 강도로 positive control이 가능한 수준 )  , moderate turb ( 고도의 변화가 일어나지만 positive control이 가능한 수준 ) , severe turb( 고도의 변화가 있고 , IAS의 변화 및 순간적으로 out of control을 경험하는 수준 )  , extreme turb( positive control이 불가능한 상태 , tructural damage가 예상되는 수준 ) 로 구분 한다.
• 난기류의 시간은 occasional ( 비행시간의 1/3 ) , intermittent ( 비행시간의 2/3 ) , continuous ( 비행시간의 2/3 이상 ) 
• 난기류를 조우 하였을시 , PIREP을 통해 보고한다. ( 위치 , 고도 ,  시간 ,  난기류 강도 , 난기류 시간 , 항공기 기종 ) 
• 난기류는 크게 대류성난기류 ( convective turb ) , 기계적 난기류 ( mechanical turb ) , 윈드시어 ( windshear )로 분류된다.
• turbulence 의 종류는 다음과 같다.

1. CAT

CAT는 clear air turbulence 의 약자로 , 청천난기류이다.

15,000ft 이상에서 발생하는 난기류이다. 맑은 하늘에서 나타나는 난기류.

원인은 공기층의 수직이동으로 발생한다.

제트기류에서 CAT가 흔하게 발생하며 강도가 강하다. 제트기류에서의 윈드시어 원인이 된다.

polar 제트기류의 upper trough에서 CAT가 많이 발생한다. 

겨울철에 가장 강하고 , 빈도가 많다.

CAT를 조우 했을시 PIREP을 하여 공유한다.

미국 비행시 turbulence가 예상된다는 방송이 나올 때 , 항공기가 제트기류를 타기위해 진입한다는 신호의 일종으로 볼 수 있다.

* CAT 는 1. cirrus cloud 주변 , 2. lenticular cloud 주변 , 3. jet stream 근처 에서 주로 존재한다.

* 제트기류 ridge & trough 에서 CAT는 많이 발생한다.

* moderate CAT는 수직으로 1000FT 당 5KT 이상 , 수평으로 150NM 당 40KT 이상 windshear가 있을 때 형성된다.

* jetstream에서 CAT가 발생하기 쉬운 조건은 110KT의 바람이다. 110KT의 바람부터 WINDSHEAR가 더 잘형성되어 CAT를 만든다 . 

* CAT는 convective cloud의 바깥쪽에서 나타나기도 한다.

* CAT avoidance system은 다음과 같다.  1. appropriate initial & recurrent training 2. dedicated planning & dispatch 3. PIREP / not ATC-based communication system 

2. LLT

LLT는 low-level temperature inversion turbulence라고도 하며 , 저고도 기온역전현상에 의해 기온역전 경계층에서 발생하는 난기류이다.

일몰 및 일출 직후에 맑은 날 바람이 약한 지역에서 이륙과 착륙 할때 난기류와 윈드시어를 조심하여야 한다.

2000FT - 4000FT 사이의 25KT 이상의 바람이 존재하면 low-level temperature inversion turbulence를 예상해라.

3. thermal turbulence

thermal turbulence는 대류성 난기류라고 하며 , 저고도에서 햇빛이 강한 날 공기의 대류현상에 의해 발생하는 난기류이다. 대류성 난기류는 무더운 여름날 오후 바람이 약할 때 주로 발생한다. 습한날에는 CB 구름으로 대류성 난기류를 예측할 수 있다.

4. MWT

MWT는 mountain wave turbulence라고 하며 , 산악파에 의한 난기류이다.

mountain wave란 산악파로 , 안정된 공기흐름이 산에 의해 교란되어 산의 윗부분과 풍하측( 바람이 불어나가는 쪽 )에 생성되는 기계적 난기류이다. lee wave라고도 한다.

mountain wave = lee wave == mountain wave turbulence

mountain wave turbulence를 예측하는 방법은 cap cloud, lenticular cloud, rotor cloud가 있다.

특히 rotor cloud 아래쪽에 가장 심각한 난기류가 있음을 명심하여야 한다.

* 산악파가 예상되는 지역을 비행할 경우에 최소 100nm 전에 상승기동 , 산 정상으로부터 5000ft 이상 높이에서 비행하여야 한다. 

* mountain wave CAT는 산꼭대기 5000ft 부터 tropopause까지 형성되고 , 100nm정도의 범위를 가진다. 

* 40kt를 초과하는 바람이 across the moutain 할때  turbulence를 예측하여야 한다.

5. wake turbulence

wake turbulence란 항공기에서 발생하는 난기류로 , 항공기 양력이 발생함에 따라 나타나는 난기류이다.

wingtip voltex라고도 하며 , 이 wingtip voltex & wake turbulence를 줄이는 방법은 다음과 같다.

1. 테이퍼드 윙 ,2.  윙 트위스트 ,3.  윙렛 , 4. high aspect ratio  등이 있다.

항공기 MTOW 별 wake turbulence category 가 정해져 있다.

wingtip voltex & wake turbulence는 HEAVY , CLEAN , SLOW 조건에서 가장 크게 발생한다.

* 대형항공기의 wake turbulence는 비행고도 300ft 아래에 형성되어 flight path 뒤쪽으로 불어나간다.

6. frontal turbulence

찬기단과 따뜻한 기단의 경계면인 전선에서 발생하는 난기류이다. 

기단의 공기 차이 때문에 windshear와 함께 turbulence가 나타난다.

fast-moving cold front 에서 가장 심한 frontal turbulence가 나타난다.

* 온난전선에서는 온난전선 통과 6시간전부터 windshear가 나타난다.

* 한랭전선에서는 한랭전선 통과 후 windshear가 나타나 3시간 까지 지속될 수 있다.

* 30KT 이상의 속도로 이동하는 전선에서 turbulence를 예측할 수 있다.

* sharp 한 pressure trough에서의 turbulence를 조우 했을 경우, storm area를 수직으로 관통하는 가장 빠른 비행경로를 수립해야 한다. 이유는 trough line 과 바람이 평행하게 불기 때문에 수직으로 통과해야 최소시간으로 지나갈 수 있기 때문이다 . 

7. thunderstorm turbulence

뇌우란 CB 구름에 의해 발생하는 비와 번개를 동반한 강수현상으로 , thunderstorm 안에 updraft & downdraft의 공기흐름이 있다. 뇌우 주변 20nm 이내에서 난류를 겪을 수 있다. 

* thunderstorm이 있을 시 cell으로부터 20nm 이상 차이를 두고 비행해야하며 , 풍상 바람이 불어오는 쪽으로 선회하여 진행한다.

* TS 혹은 turbulence 지역을 비행할 때는 Va 속도이하에서 , 수평비행자세를 유지하여야 한다.

8 . jetstream turbulence

jetstream turbulence에서 나오기위해 고도 변화를 시도 할때의 고려사항은 다음과 같다.

1. 온도가 내려가면 , 하강하라

2. 온도가 올라가면 , 상승하라 

JET STREAM

• 제트기류란 대류권계면 이나 대류권 상층부에 존재하는 좁고 빠른 공기의 흐름입니다. 일반적으로 서에서 동쪽으로 불어 나가며 , 통상 바람은 50노트 이상이고 , prognostic 차트에서는 80노트 이상의 제트기류만 표시합니다
• 제트기류는 대류권계면에 존재하며 공기가 수평으로 이동한다 .
• 제트기류는 hadley cell 과 ferrel cell 경계에 subtropical jet stream , ferrel cell 과 polar cell의 경계에 polar jet이 존재한다.
• 제트기류는 최소 50kt 이상의 바람이 분다.
• 제트스트림은 육안으로 넓게 확장된 cirrus cloud로 식별할 수 있다.
• 극지방에서의 jet stream windshear가 더 강력하다.
• 제트기류는 trough ( 골 ) 에서 가장 강력하다. 제트기류 중심부에서 저기압지역에서 windshear가 가장 쎼다.
• 제트기류가 발생하는 대류권계면은 극지방 20,000FT , 적도지방 65,000FT의 높이를 가진다. 중위도 36,000FT , 대류권계면의 온도는 -55도 ~ -65도 이다. 대류권계면에서는 temperature inverion , windshear , jet stream , CAT 등의 현상이 존재한다.
• 제트기류는 3종류로 다음과 같다.

1. subtropical jet stream
아열대성 제트기류는 헤들리 셀과 퍼렐셀 사이의 대류권계면에서 발생한다.
WEST TO EAST 로 바람이 불며 , 극지방 제트기류에 비해 약하다.
위도 20-30도에 존재한다.

2. polar front jet stream
극지방 제트기류는 퍼렐셀과 폴라셀 사이의 대류권계면에서 발생한다.
WEST TO EAST 로 바람이 불며 , 아열대성 제트기류 보다 훨씬 강력하다.

3. polar night jet stream
극지방 순환의 겨울철 성층권에 존재한다.


* 제트기류는 북반구에서 겨울에 남쪽으로 내려오고 강도는 훨씬 강력해진다.
* 제트기류는 북반구에서 여름에 북쪽으로 올라가고 강도는 약해진다.
* 대류권계면에서 제트기류는 CAT 만든다. CAT의 존재유무는 cirrus cloud로 식별한다. cirrus cloud 권운의 긴 띄
* 제트기류는 50kt이상의 좁은 밴드에서 부는 바람으로 정의한다.
* 제트기류가 100kt 초과하는 low pressure 지역에 가장 강한 windshear가 있음을 나타낸다.
* 제트기류 중심 왼쪽 하단에서 가장 강한 CAT가 예상된다.
* polar side of jet stream에서 바람은 급격히 줄어든다. 상대적으로 equatorial side 에서는 바람이 감소율이 적다.
* polar side of jet stream에서 windshear가 강력하다
* jetstream은 occuluded front를 가로질러 불어나간다.

CLOUD

• 구름와 안개는 기본적으로 같다. 안개는 지표에서 형성된 구름이다. 
• 안개는 50ft AGL 이하에서 형성된 구름으로 정의한다.
• 구름은 크게 stratiform , cumuliform 으로 구분하며 , 고도에 따라 6500ft 까지 stratus , 6500-20000ft 까지 alto , 20000ft- 45,000ft까지 cirrus 로 구분한다.
• 보통 구름의 두께가 4,000ft 부터 강수현상이 발생한다 .
• 구름은 공기의 안정성이 높으면 층운형으로 발달하며 , 공기가 불안정하면 적운형으로 발달한다.
• 구름의 안정성은 공기의 기온감률로 판단할 수 있다.
• 구름의 운저고도를 계산하는 방법은 temp/dew point 가 만나는 온도이며 , 1000ft 당 2.5도의 감률을 적용한다. ( 3도의 건조기온단열감률에서 0.5도의 이슬점 감률을 빼서 2.5도 이다 ) 
• 구름별 특징은 다음과 같다.

1. cirrus cloud

cirrus cloud는 권운 구름으로 , ice crystal로 구성되어 있다. cirrus cloud가 발달하면 24시간내에 강수현상을 예측할 수 있다. 달무리를 발생시킨다.

* 비행운은 고고도의 매우 낮은 기온에서 엔진 배기가스에 의해 발생하는 인공구름으로 , supercooled water 가 ice crystal로 변화하며 형성된다.

* 수직운은 towering cumulus 가 있으며 , 높이는 최대 60,000ft까지 형성된다. 

* mammatus cloud 는 유방운으로 , 지표면에서 유방운이 존재할 경우 강한 비바람과 천둥번개가 동반된다.

• nimbo는 강수현상을 가지는 구름을 말한다.
• stable atmospheric condition 에서는 층운형구름 (stratiform ) 이 형성되며 수평으로 발달한다.
• unstable atmospheric condition 에서는 적운형구름 ( cumulus ) 이 형성되며 수직으로 발달한다.
• ceiling은 다음과 같이 구분한다.

1. 1~2/8 FEW

2. 3~4/8 SCT

3. 5~7/8 BKN

4. 8/8 OVC

* ceiling의 정의는 다음과 같다.

*  FAA  BKN 이상인 구름의 운저고도

* ICAO 에서는 20,000FT 이하의 하늘의 절반이상을 구름이 덮을 때 의 운저고도

* 산악지형에서 ceiling이 관측지점보다 낮은 경우 SCT/// , BKN/// , OVC/// 등으로 보고한다. 

* ceiling은 정밀접근 공항에서는 MM 위치의 ceiling을 대표한다.

• VIRGA는 다음과 같다.

VIRGA는 꼬리구름이라고도 하며 , anvil cloud의 강수가 지표면에 떨어지기 전에 증발하면서 생성된다.

VIRGA 현상이 있을 시 MICROBURST가 존재할 수 있다는 걸 명심하여야 한다.

* ANVIL CLOUD 란 모루 구름으로 CB클라우드의 상층부가 대류권계면에 막혀 넓고 평평하게 존재하는 구름이다. 즉, anvil cloud의 꼭대기가 tropopause의 경계면이다.

 FOG

• FOG는 안개이며 , 지표면에서 형성되는 구름이다. 
• FOG는 50FT AGL 이하의 고도에서 생성되는 구름으로 정의한다.
• 안개는 temp - dewpoint 가 2도 이내일 때 잘 형성된다.
• 안개는 시정을 3마일 밑으로 낮춘다.
• lee side 란 바람이 불어나가는 쪽을 지칭한다.
• FOG의 종류는 7종류로 다음과 같다.

1. radiation fog

radiation fog 는 복사안개로 , 야간 혹은 새벽에  바람이 없거나 약할 때 생성된다.

야간에 지표면이 식으면서 상대습도가 올라가 공기가 saturate 되면 , 수증기가 응축되어 안개를 형성한다.

야간에 , 바람이 없거나 약할 때 , 상대습도가 높을 때 , 평평한 저지대에서 잘 형성된다.

5kt wind에서 짖은 복사안개를 형성한다.

7kt wind 이상의 바람이 불면 잘 형성되지 않는다.

일출부터 서서히 소멸한다.

* ground fog 는 지면안개로 , 복사안개의 한 형태이다. 복사안개가 6ft 높이에서 얕게 발생하면 ground fog라고 한다.

2. advection fog ( 아침 따뜻한 공기 찬 수면으로 ) 

advection fog는 이류안개로 , 해안지역에서 잘 발생한다.

낮밤 구분 없이 형성된다.

15kt 이상의 바람에서 소멸한다.

습하고 더운 공기가 ( warm moist air ) 찬 지역으로 이동할 떄 공기층 하부가 냉각되어 발생한다.

advection fog 는 radiation fog보다 지속기간이 길다.

이류안개는 바람이 불때 잘 형성된다. 

해무 ( sea fog ) 가 advection fog의 한 종류이다.

* advection 은 공기층이 수평적으로 이동하는 현상

* convection은 공기층이 수직으로 이동하는 현상 

3. upslope fog

upslope fog는 활승안개로 , 습한 공기 ( moist air ) 가 산 경사면을 따라 상승할 때 단열냉각 ( adiabatic cooling ) 되어 이슬점에 도달 했을 때 응축되어 형성된다.

바람이 없다면 형성되지 않는다.

advection fog 와 upslope fog는 바람이 필요하다.

4. precipitation - induced fog 

precipitation -induced fog 는 강수안개로 , 

cool air 지역에서 warm rain이 내릴 때 , 증발( evaporation ) 으로 인해 냉각된 공기가 포화되면서 발생하는 안개이다.

온난전선에서 발생한다. 한랭한지역에 온난전선이 지나가면서 찬지역에 따뜻한 강수로 인해 발생하는 안개이다.

5. steam fog  ( 밤 찬공기 따뜻한 수면으로 )

steam fog는 증기안개로 ,  찬공기가 따뜻한 수면을 지날 때 수면위의 따뜻한 공기가 냉각되어 이슬점에 도달하여 형성된다.

바람이 필요하다 .

6. frontal fog ( 온난전선 )

frontal fog는 전선안개로 , 따뜻하고 습한 ( warm moist air ) 공기가 한랭 전선위로 지나갈 때 형성된다.

주로 온난전선에서 발생한다.

7. arctic fog ( ice fog )

arctic fog는 극지방에서 형성되는 안개로, 차가운 육지 혹은 빙하의 찬 공기가 따뜻한 수면위의 공기와 만날 때 수면위의 공기가 응축하여 형성된다. 겨울철 수온이 10도 이상인 곳에서 잘 형성된다.

* white out

white out은 극지방에 구름이 두꺼울 때 발생하는 시야 제한현상이다. 수평선의 구분이 되지 않으며 온통 하얗게 보인다.

극지방의 눈과 얼음이 태양 빛을 반사하고 두꺼운 구름이 다시 재 반사시켜 지형구분이 어려워진다.

* 안개 ( FOG )는 수평시정 1000M 미만 , 상대습도 100% 가까운 것으로 대기 물 현상으로 정의한다.

* 박무 ( MIST ) 는 수평시정 1000-5000M , 상대습도 80% 이상인 것으로 대기 물 현상으로  정의한다.

* 연무 ( HAZE ) 는 수평시정 5000M 이하 인 대기 먼지 현상으로 정의한다. stable air 에서 발생한다. 

* HAZE에서 downward visibility는 더욱 나쁘다 . 랜딩시 HAZE 기상현상중 fly into the sun 일 때 시정이 나쁘고 , 위험하다 . 

* 대기 먼지현상은 4종류로 다음과 같다.

1. 모래 ( SA )  

2. 먼지 ( DU )

3. 연무 ( HZ )

4. 연기 ( FU )

* 화산재는 다음과 같다

VA 로 표현하며 , 유리입자로 구성되어 있기 때문에 항공기 엔진 장비 등에 심각한 손상을 주므로 , 반드시 회피하여야 한다.

* haboob

하부브는 CB 구름에서 강한 하강기류로 인해 먼지 & 모래를 공기 중에 흩뿌려 발생하는 DUSTSTORM , SANDSTORM을 말한다. 

* DUSTSTORM

먼지폭풍은 15KT 이상의 바람조건에서 발생한다. 높이는 약 3,000-6,000FT 정도가 평균이다. 일몰직후 기온역전현상이 DUSTSTORM을 해소시킨다.

* SANDSTORM

모래폭풍은 duststorm보다 굵은 입자로 ,  50ft agl 이하에서 발생한다.

TEMPERATURE INVERSION

• 기온역전현상은 다음과 같은 조건에서 발생한다. 

1. 맑은 하늘 ( sky clear ) 

2. 약한 바람 ( less than 3kt  ) 

3. 일출 일몰시간 ( after sunset before sunrise ) 

* 기온역전 현상은 일몰시간에 지표면이 공기층보다 차게 식으면서 따뜻한 공기가 찬 공기 사이에 갇힌것이다. 

* 저고도 기온 역전 현상 & 고고도 기온 역전 현상이 있다. ( low-level temperature inversion & temperature inversion aloft ) 

* 고고도 기온 역전층은 성층권의 오존층에 의해 발생한다. 

• 기온역전현상의 증상은 다음과 같다.

1. 고도가 상승함에 따라 온도 상승

2. 안개 , 연기 , 먼지 등이 상승하지 못하여 저시정 형성 

3. 안정된 공기 상태 ( stable air ) 

4. 기온역전 층 경계에 turbulence & windshear

* 고고도에서의 기온역전현상 혹은 한랭전성에서 FZRA ( freezing rain ) & FZDZ 을 형성한다.

* 발생기전은 다음과 같다.

고고도 기온역전현상으로 인해 , 상대적으로 높은 온도의 상층부에서 시작된 강수 - 하층부의 어는점이하의 온도층을 통과하며 supercooled water droplet 을 형성 - 지면으로 떨어지면서 freezing rain & freezing drizzle 형성

* supercooled water droplet인 상태에서 항공기 표면과 마주치게 되면 빙결되며 clear icing으로 변화한다. 위험하다 . 

* FZRA 과 FZDZ의 생성과정 차이는 다음과 같다.

FZRA은 기온역전층이 어는점 이상의 온도이지만, FZDZ은 기온역전층도 어는점 이하이다  .

* PL ( ice pallet )은 진눈꺠비로 , 얼음형태의 강수형태이다. PL은 항상 고고도에 FZRA이 존재하는 걸 암시한다.

* 고고도의 기온역전 현상은 1. 성층권의 ozone layer  , 2. 한랭전선의 뒤 , 3. 온난전선의 앞쪽에서 발생할 수 있다.

* freezing drizzle 는 언 이슬비로 , collision-coalescence process로 형성된다. 물입자가 충돌하여 합쳐지며 raindrop으로 형성되는 과정이다.

* wet snow 현상을 in flight 상황에 조우 했을 시 , 비행고도의 외기온도는 above freezing temperature이다.

* FROST는 서리로 , dewpoint가 freezing temperature 이하일 떄 형성된다.

* FROST는 water vapor가 direct to ice cristal로 응결된 것이다.

* FROST는 clear night with stable air , light wind 에서 잘 형성된다.

* frozen dew는 언이슬이란 뜻으로 , frost와 비슷하지만 구분된다.

* frozen dew는 dark, transparent 하고 , frost는 white , opaque 하다.

* structure icing이 형성되기 위한 조건은 다음과 같다.

1. water droplet이 항공기 표면에 충돌할때 0도 이하

2. visible moisture 속에서의 비행 

HIGH PRESSURE

• 고기압은 high pressure이며 ,anti-cyclone이라고도 한다.
• 주변의 공기압보다 상대적을 가장 높은 기압의 중심이다.
• 북반구에서 고기압은 시계방향으로 하강한다.( 남반구는 반시계로 하강한다. )
• 고기압일 때 날씨는 맑다.
• 고기압의 종류는 2가지이며 다음과 같다.

1. 온난고기압
온난고기압은 warm -anticyclone 이라고 하며 , 적도에서 더운 공기가 상승하여 대기의 대순환에 의해 하강하며 발생한다. 대표적으로 북태평양 고기압이 온난 고기압이다. 키 큰 고기압 이라고 한다. 고기압 중심부가 주변보다 온도가 높다.

2. 한랭고기압
한랭고기압은 cold- anticyclone 이라고 하며 , 지표에서 강한 냉각으로 인해 생기는 고기압이다. 대표적으로 시베리아 고기압이 한랭 고기압이다 . 키 작은 고기압 이라고 한다. 고기압 중심부가 주변보다 온도가 낮다.

LOW PRESSURE

• 저기압은 cyclone이라고 하며 ,가장 낮은 low pressure의 중심이다.
• 북반구에서 저기압은 counter clockwise 방향으로 회전한다.( 남반구에선 시계방향 )
• 저기압의 공기는 상승한다. 이는 구름이나 강수현상에 필요한 상승기류를 제공하므로 기상이 나쁘다.
• 저기압의 종류는 2가지로 다음과 같다.

1. frontal low pressure system ( 온대성 저기압 , 전선성 저기압 )
frontal low pressure system은 온대성 저기압 혹은 전선정 저기압이라고 하며 , 전선을 동반하는 저기압이다.
중위도 이상의 지역에서 발생한다.
성질이 다른 공기의 접촉면에서 발생하는 저기압이다. 따뜻한 기단이 찬 기단을 만날 때 생성된다.


2. non-frontal ( 열대성 저기압, 비전선성 저기압 )
non- frontal low pressure system은 열대성 저기압, 비전선성 저기압 이라고 한다. 태풍이다.
이 열대성 저기압은 지표면이 뜨겁게 가열되어 발생하며 , 전선이 동반되지 않는다.

* frontal low pressure system & non-frontal low pressur system 차이점은 다음과 같다.
1. 온대성 저기압은 서로 다른 공기의 층에서 생성되지만, 열대성 저기압은 같은 공기층 내에서 생성된다.
2. 온대성 저기압은 등압선이 일정하고 , 열대성 저기압은 등압선이 중심부로 갈수록 조밀해 진다.
3. 온대성 저기압은 천둥번개를 동반하고 , 열대성 저기압은 동반하지 않는다.

* thermal low 란 dry , sunny region( 사막 ) 지역에서 발생한 low-pressure area이다.
* thermal low는 shallow하고 약한 pressure gradient의 특징이 있다. 저기압의 특징인 cyclone 순환이 없는게 특징이다.

TROUGH & RIDGE

• TROUGH 는 기압골이며 저기압 구역에서 골짜기 부분에 해당하는 지역이다. 지표면에서 전선을 동반한다.
• RIDGE 는 기압마루이며 고기압 구역에서 꼭대기부분에 해당하는 지역이다.

* 고기압과 저기압 사이의 중립 지역을 안장부라고 한다. col 이라고 한다.

FRONTAL SYSTEM

• 전선( front )이란 공기의 덩어리인 기단이 다른 기단과의 경계를 이루는 면을 말한다. 두 기단의 성질이 다르며, 그 기단들의 경계면에서 전선이 형성된다.
• 상층풍 바람이 전선면에 평행하게 불면 전선의 속도는 느려진다.
• 상층풍 바람이 전선면에 수직으로 across하게 불면 전선의 속도는 가속화된다.

• 전선의 종류는 다음과 같다.

1. 온난전선 ( warm front )
온난전선은 따뜻한 기단이 찬기단 위로 완만하게 올라가면서 형성된다.
경사면이 완만하다.
한랭전선보다 속도가 느리다.
온난전선은 전선면 앞쪽으로 강수현상이 주로 발생한다.
구름은 주로 stratus cloud cirrus cloud 가 많다.
visibility가 좋지 않은 경우가 많다.
fog , low ceiling & vis 현상이 있다.
shallow frontal surface를 가진다.

2. 한랭전선 ( cold front )
한랭전선은 찬 기단이 따뜻한 기단을 밀어 올리면서 형성된다.
경사면이 급격하다.
온난 전선보다 속도가 빠르기 때문에 밀어 올려 한랭전선이 형성된다.
강수현상은 한랭전선 약간 뒤쪽에서 주로 발생한다.
구름은 CB 구름이 많이 발달한다.
squall line, TS 등 나쁜 기상이 동반된다.
visibility가 좋다.
steep frontal surface를 가진다.

3. 정체전선 ( stationary front )
정체전선은 진행방향이 서로 다른 찬 기단과 따뜻한 기단이 서로 만나 생기는 전선이다.
정체전선의 surface wind는 전선면을 따라 평행하게 분다 .
이동하지 않고 머무른다. ( 5kt 미만의 이동속도 )
폭우의 원인이 정체전선이다.
장마의 원인이 정체전선이다. ( 온난 다습한 기단이 한랭 건조한 기단을 만날 경우 )
강수현상은 전선면의 찬기단 약간 뒤쪽에서 주로 발생한다.
전선면을 따라 IMC CONDITION을 예상 할 수 있다.
몇일 동안 지속될수 있다.
한랭전선과 온난전선의 기상이 혼합되어 나타난다.

* surface analysis chart에서 정체전선의 확인이 가능하다.
* 정체전선 surface wind는 front zone line 과 평행하게 분다.

4. 폐색전선 ( occluded front )

폐색전선은 전방에 있는 온난전선보다 후방에 있는 한랭전선의 이동속도가 빨라 두 전선이 곂치게 되어 형성된다.
Jet stream은 occuluded front 를 가로질러 분다
전선의 마지막 단계이다.



* FRONTOGENESIS ( 전선 발생 )
frontogenesis는 전선 발생으로 , 두 공기의 밀도 차이가 크고 , 전이층이 얇을수록 강하다.

* FRONTOLYSIS ( 전선 소멸 )
frontolysis는 전선 소멸로 , 전선이 소멸하거나 약화되는 것을 말한다.

* frontal wave & low pressure area 는 slow - moving cold front 혹은 stationary front에서 형성된다.

* GUST FRONT ( 돌풍전선 )
gust front는 크게 발달한 CB 의 강수현상으로 인한 하강기류의 차가운 공기가 지표에 퍼지면서 주변의 따뜻한 공기와 만나 형성하는 전선이다. 하강기류가 심하면 downburst가 발생하기도 한다. gust front는 이 다운버스트 바로 뒤에 형성되어 있다.

* dry line ( dew point front)
dry line ( dew point front ) 란 습윤한 기단과 건조한 기단의 경계층이다. 이슬점의 급격한 변화가 있는 전선면이다.

* 윈드시어는 온난전선이 통과 하기 전 가장 두드러진다. 온난 전선 전면부
* frontal wave 와 cyclone 은 slow-moving cold front & occuluded front에서 생성된다.
* turbulence는 warm front 보다 cold front 에서 더 강하다.

* FRONT WAVE ( 전선파 )
front wave 는 전선파로써 , 정체전선( stationary front ) 와 slow-moving cold front에서 형성되는 형상으로 , 파도모양처럼 전선이 한 지점을 중심으로 회전하는 형태를 띈다.

• 자전

자전이란 지구가 지축을 중심으로 회전하는 것

• 공전

공전이란 지구가 태양을 중심으로 회전하는 것. 지구의 공전속도는 초당 30km, 자전속도는 초당 465m 이다. 공전이 더 빠르다.

• 지구의 4계절

4계절은 지구가 공전을 하며 발생한다. 지구의 축이 23.5도 기울여저 있기 때문에 공전을 하며 solar zenith angle 이 바뀐다. angle이 높을때 겨울 , angle이 낮을 때 여름이 된다.

• 등압선( isobar )

등압선이란 같은 기압을 형성하는 지역을 연결한 선이다. 이 등압선이 조밀하게 형성되어 있으면 , 기압경도력이 커 강풍이 존재할 수 있다.

• 기압경도력 ( pressure gradient force )

pressure gradient force는 지점과 지점사이의 기압차에 의해서 발생하는 힘이다. 기압이 높은곳에서 낮은 곳으로 바람이 흐른다. 항상 isobar ( 등압선 ) 에 직각으로 작용한다.

• 코리올리 효과 ( coriolis effect )

전향력이라고 하며 회전하는 물체 표면 위(지구)에서 운동하는 물체 운동속도에 수직으로 작용하는 힘을 말한다.
즉, 회전하는 물체위에서 공을 던지면 공이 일직선으로 나가지 않고 휘어져 나간다.
* 적도를 기준으로 북반구에서는 오른쪽으로 휘어지는 전향력이 작용하고 , 남반구에서는 왼쪽으로 휘어지려는 전향력이 작용한다.
* 이 코리올리 효과 떄문에 바람은 등압선에 수직으로 불지 않고 휘어져 분다.
* 적도에서 코리올리 효과는 가장 약하고 , 극지방으로 갈수록 강해진다.
* 이 전향력 때문에 태풍의 회전방향은 북반구에서 반시계방향 , 남반구에서 시계방향으로 회전한다.
* 북위 30도에서 60도 지역에 존재하는 편서풍도 이 전향력에 의해서 서에서 동쪽으로 부는 것.

• 바람의 순환

바람의 순환은 적도를 중심으로 30도 위도 마다 구분된다.
적도부터 위도 30도까지 hadley cell
위도30도 부터 60도까지 ferrel cell
60도부터 90도 까지 polar cell이다.
hadley cell 무역풍
ferrel cell 편서풍
polar cell 극동품
* hadley cell 과 ferrel cell의 경계에 subtropical jet stream이 형성된다.
* ferrel cell 과 polar cell 의 경계에 polar jet stream이 형성된다 .

* 바람의 요인은 4가지로 , 기압경도력 , 전향력 , 마찰력 , 구심력이 작용한다.
* 텍스트로 된 모든 정보는 진북 기준이다.
* 텍스트로 되지 않는 음성으로 된 모든 정보는 자북 기준이다.
* surface wind에 영향력을 주는 마찰은 통상 2000ft agl까지 영향을 받는다.
* local wind ( 국지풍 ) 은 해륙풍 , 산바람 , 호수근처 등에서 부는 열순환으로 인해 발생하는 소규모 바람이다.
* mountain breeze ( 활강풍 ) 은 산 정상에서 아래로 내려오는 바람. 야간에 발생한다.
* valley breeze ( 활승풍 ) 은 산 아래에서 산 정상으로 올라가는 바람 . 주간에 발생한다.

• 고도에 따른 바람의 종류는 3종류로 다음과 같다.

1. 지균풍 ( 기압경도력 = 전향력 )
지균풍은 geostrophic wind로 , pressure gradient force & coriolis force가 같을 때 발생한다. 지상에서 1KM 이상에서 부는 바람이다. 기압경도력과 전향력이 같아 등압선( ISOBAR )에 평행하게 분다. 즉 , 등압선을 따라 바람이 분다.

2. 경도풍 ( 기압 경도력 = 전향력 = 구심력 )
경도풍은 gradient wind 로 , 지상에서 1km 이상에서 부는 바람이다. 기압경도력과 전향력 및 원심력이 모두 평행일 때 부는 바람. 등압선을 따라분다.

3. 지상풍
지상풍은 surface wind로 , 지상에서 1km 이내에서 부는 바람이다. 지상의 건축물 등으로 마찰력이 발생해 등압선과 평행하게 불지 않는다.
surface friction은 coriolis force를 감소시키지만 , pressure gradient force에는 영향을 주지 않는다.

SEA BREEZE

sea breeze는 해풍으로 , 주간에 작용한다. 주간에 태양에 의한 복사열로 육지가 수면보다 온도가 급격하게 상승하게 되어, 육지의 기압이 낮아져 바다에서 육지로 부는 바람이다.

LAND BREEZE

land breeze는 육풍으로 , 야간에 작용한다. 비열의 차이로 인해 야간에 육지가 수면보다 빠르게 식으므로 , 육지의 기압이 낮아져 , 육지에서 바다쪽으로 불어 나가는 바람이다.

* sea breeze & land breeze 는 pressure gradient force 로 인해 발생하는 바람이다 .

FOHN

1. fohn 현상은 습하고 찬 공기( cool , moist air ) 가 상승과정을 통해 고온 건조한 바람으로 변화되는 현상.
2. fohn wind 는 높새바람으로 , 산악지형 & cool , moist air & 습윤단열기온감률 , 건조단열기온감률 의 조건이 있어야 나타난다. 푄바람은 산맥을 따라 하강하는 바람으로 따뜻하고 건조하다.
3. 발생기전은 다음과 같다.
cool , moist air가 산맥을 타고 오르면서 강수현상이 나타난다.
강수현상으로 인해 습도를 잃어버린 공기는 온도가 상승하고 건조해졌다.
건조하고 온도가 높은 공기가 하강하며 더 따뜻해진다.
결과적으로 습윤 찬 공기가 건조하고 따뜻한 공기로 바뀌게 된다 .
* 미국에서는 치누그 바람이라고 한다. chinook wind

ITCZ

ITCZ는 intertropical convergence zone 의 약자로 , 열대수렴대이다.
ITCZ는 북반구의 무역풍과 남반구의 무역풍이 만나 형성되며 , 바람이 거의 없다.
ITCZ에서는 연간 200일 이상의 강수 현상이 발생한다.
* 북반구 기준으로 4개의 기압지역으로 나눌수 있다. intertropical convergence zone / subtropical high pressure zone / subpolar low preesure zone / polar high pressure zone ( 열대수렴대 / 아열대고기압대 / 아극저압대 / 극고기압대 )

KATABATIC WIND

• katabatic wind 는 활강풍으로 , 산이나 고도가 높은 곳에서 아래로 내려오는 바람이다.
• 차고 건조한 공기가 경사면을 따라 하강하면서 덥고 습한 공기가 된다 .
• 매우 강한 풍속을 가진다.
• 고지대의 매우 높은 밀도의 찬공기가 상대적으로 저압지역인 아래로 하강하면서 따뜻해진다.
• 야간에 주로 많이 발생한다.
• fohn 푄 바람과 다른 차이점은 푄바람은 따뜻한 공기가 하강하는 바람이고 , katabatic wind는 밀도가 높은 차고 건조한 공기가 하강하는 바람이다. katabatic wind가 훨씬 풍속이 강하다.

ANABATIC WIND

• anabatic wind는 활승바람으로 , 낮은 고도의 공기가 solar radiation으로 인해 산이나 고도가 높은 지형을 타고 올라가는 바람이다.
• 낮에 주로 발생한다.
• katabatic wind 보다 풍속이 약하다.

운동에너지와 위치에너지 역학적에너지

위치에너지는 운동에너지로 변환되며 이 둘의 합인 역학적 에너지는 항상 일정하다. 단 , 저항과 마찰이 없는 조건에서 일정하다.

운동에너지= 1/2 x 질량 x 속력의제곱
위치에너지= 9.8(중력) x 질량 x 높이
역학적 에너지= 운동에너지 + 위치에너지

예를 들어 , 1kg의 물체가 10m에서 떨어질 때 , 떨어지는 동안은 어느 지점에서나 역학적 에너지는 같다.
처음 지점에서 위치에너지가 100% , 운동에너지가 0%이지만 , 떨어지면서 위치에너지가 운동에너지로 변환되며 , 땅에 닿았을 때 위치에너지는 0% , 운동에너지는 100% 가 된다.

CELSIUS TO FAHRENHEIT

<온도 변환 공식>
Celsius= Fahrenheit - 32 x 5/9 , Fahrenheit = celsius x 9/5 +32

SOLAR ZENITH ANGLE

solar zenith angle 이란 지구에서 측정한 태양과의 각도이다.
0도(낮12시,수직)일 때 일사량이 가장 세다. 즉, 다시말해 지표면을 높은 온도로 가열한다.
solar zenith angle이 크다면 지표면에 도착하는 태양광선의 양은 줄어든다.

태양과의 거리가 길어지고 면적이 넓어짐에 따라서(y값) 지구 대기가 태양광선을 더 많이 흡수 및 반사 하기 때문이다.

ref. ac00-6b 2.6.1.2

비열(specific heat)

비열(specific heat) = 어떤 물질의 온도를 단위 온도만큼 올리는데 필요한 열량이다.

비열이 작다는 건 , 필요한 온도까지 올리는 열량이 적게 소모된다는 뜻.
비열이 크다는 건 , 필요한 온도까지 올리는 열량이 많이 소모된다는 뜻.


표를 보면 , 물은 비열이 크고 구리는 비열이 작은 걸 알 수 있듯이 비열은 물질마다 값이 각각 다르다.

이렇듯 물질이 가지고 있는 비열의 차이 때문에(대륙과 해상의 온도차이) 또는 지표면에 도달하는 태양열의 차이 때문에(위도 차이로 인한 차이)
이러한 온도 차이로 인한 지구 대기의 대류현상이 생기고 , 대류현상이 바람과 기타 여러 기상현상을 만드는 것이다.
* UNEVEN HEATING

ref. ac00-6b 2-7

HEAT TRANSFER

그림에서와 같이 conduction(열전도) , convection(열대류) , radiation(열복사) 가 있다.

열복사는 열이 전자기파의 형태나 전자파로 열이 직접 물체에 전달되는 현상을 말한다.
열전도는 열이 온도가 높은곳에서 낮은곳으로 고체물질을 통하여 이동되는 현상을 말한다.
열대류는 열이 고체가 아닌 유체(물 혹은 공기)를 통해 고온에서 저온으로 이동하는 현상을 말한다.

ref. ac00-6b 2-8

LATENT HEAT ( 잠열 )

잠열( LATENT HEAT ) 이란 물질의 상태가 변화할 때 흡수 또는 방출되는 열을 말한다.
예를 들어 얼음이 녹아 물이 될 때 ( 물질이 열을 흡수 ) , 물이 얼어 얼음이 될 때 ( 물질이 열을 방출 ) 한다.

잠열의 종류는 다음과 같다.

1. 융해열 ( 고체물질을 액체로 바꾸는데 소요되는 열 ) *열흡수
2. 증발열 ( 물질이 기체로 변할 때 외부로 흡수하는 열 ) *열흡수
3. 응축열 ( 기체가 엑체로 변할 때 방출되는 열 ) * 열방출
4. 승화열 ( 물질이 승화 할 때 외부에서 들어 오는 열 ) * 열흡수

기화 - 액체가 가열 되어 기체로 변하는 현상 * 열 흡수
액화 - 기체가 냉각 되어 액체로 변하는 현상 * 열 방출
융해 - 고체가 가열 되어 액체로 변하는 현상 *열 흡수
응고 - 액체가 냉각 되어 고체로 변하는 현상 * 열 방출
승화 - 고체가 액체변화 없이 바로 기체로 변하는 현상 * 열 흡수


*플라즈마 - 기체를 높은 온도로 가열하여 물질의 원자나 분자에서 전자가 분리되어 전기적으로 중성을 띄는 상태.

* albedo ( 알베도 )
알베도란 물체가 빛을 반사하는 정도를 나타낸다. 0-100% 로 표현한다 .
지표면은 51% 알베도를 가지고 있다.
구름은 80% 알베도를 가지며 , 20%는 흡수한다.


* 비열 ( specific heat ) 비열이란 물질 1g의 온도를 1도 올리는데 필요한 열량을 말한다.
* 잠열 ( latent heat ) 잠열이란 물질의 상태변화에 필요한 열량을 말한다.
* 현열 ( sensible heat ) 물질의 상태변화가 없이 온도를 올리거나 내리는데 사용하는 열량 .