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• 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.