7.4. Upper Air Wind
마찰층 위의 대기(최소 수 천 피트)에서는 기압 경도력과 코리올리 힘만이 공기의 수평운동에 영향을 미칩니다. 이때 참고로 기압 경도력은 바람을 불게 하고 등압선에 수직 방향으로 향한다는 점을 기억해야 합니다. 기압 경도력이 처음 발생할 때, 등압선을 가로질러 높은 높이에서 낮은 높이로 직접 바람이 불기 시작합니다. 그러나, 순간 공기가 움직이기 시작하면, 코리올리 힘은 공기를 오른쪽으로 꺾이게 합니다. 그러면서 곧 바람은 90˚로 완전히 꺾이고 등압선과 평행하게 됩니다. 이때 코리올리 힘은 [Figure 7-8]과 같이 정확하게 기압 경도력에 대해 균형이 맞춰집니다. 코리올리 힘과 기압 경도력의 힘이 균형을 이루면 바람은 등압선과 평행하게 유지될 것입니다. 이것을 지균풍이라고 합니다.
7.5. Surface Wind
지구의 표면에서는 세 가지 힘이 작용하는데 그중 마찰력이 풍속을 늦출수록 코리올리 힘은 감소하게 됩니다. 하지만, 마찰력은 기압 경도력에 영향을 미치지 않습니다. 마찰력으로 인해 코리올리 힘이 감소하게 되면 기압 경도력과 코리올리 힘은 더 이상 균형을 이루지 못하게 됩니다. 이렇게 코리올리 힘이 감소하면서 상대적으로 더 강해진 기압 경도력은 [Figure 7-10]과 같이 세 힘이 균형을 이룰 때까지 등압선을 가로질러 낮은 압력 쪽을 향해 바람의 방향을 돌립니다(전환시킵니다).
지상풍과 등압면의 각도는 수면 위에서는 약 10°이며, 험준한 지형에서는 45°까지 상승합니다. 그 결과 북반구에서 지상풍은 고기압으로부터 시계 방향으로 나선형으로 회전하면서 밖으로 빠져나가는 모습이고 반시계 방향으로 나선형으로 회전하면서 저기압으로 향해 들어가는 모습입니다(남반구에서는 반대입니다). [Figure 7-11]을 보시면 이해가 더욱 잘 되실 것입니다. 산악 지역에서, 사람들은 종종 엄청난 마찰력과 압력에 대한 국지적인 지형적 영향 때문에 지상풍을 기압 경도와 관련시키는 데 어려움을 겪습니다.
- 지균풍(geostrophic wind) : 지구의 자전으로 인한 전향력과 기압 경도력이 균형이 잡혔을 때 부는 바람으로 마찰층 위의 상공에서 등압선이 직선일 때 등압선과 나란하게 부는 바람을 말하기도 합니다. 실제의 바람이 지균풍과 어느 정도 차이를 보이는가는 일기변화를 고찰하는 데 중요한 요건이 됩니다.
- 기압 경도(pressure gradient) : 동일 고도 상에서 두 지점 사이의 기압의 차를 말합니다. 일기도 상에서는 등압선이나 등고선이 밀집되어 있는 곳에서 기압 경도가 크게 나타나고 바람도 강하게 나타납니다.
- 기압 경도력, 코리올리 힘 : https://jicho9597.tistory.com/151
※ U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, FAA Advisory Circular (AC) 00-6B, AVIATION WEATHER, page 7-5~6 해석
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