산곡풍
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1. 개요
산곡풍은 낮과 밤의 온도 차이에 의해 발생하는 바람으로, 해륙풍과 유사한 원리로 형성된다. 낮에는 산꼭대기가 더 빨리 데워져 계곡에서 산 위로 바람(곡풍)이 불고, 밤에는 산꼭대기가 더 빨리 식어 산에서 계곡으로 바람(산풍)이 분다. 맑고 잔잔한 날씨에 주로 발생하며, 골짜기 방향, 경사면, 일사 각도에 따라 세기와 발생 시간이 달라진다. 한국과 같이 산지가 해안에 가까운 지역에서는 해풍과 곡풍이 연결되어 나타나기도 하며, 대기 오염 물질 이동에도 영향을 미친다.
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- 국지풍 - 해륙풍
해륙풍은 육지와 해양의 비열 차이로 낮에는 해풍, 밤에는 육풍이 부는 국지적인 바람 순환 현상으로, 해안 지역의 기상 및 기후에 다양한 영향을 미친다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 공 (악기)
공은 금속으로 제작된 타악기로, 다양한 문화권에서 의식, 신호, 음악 연주 등에 사용되며, 형태와 용도에 따라 여러 종류로 나뉜다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류 - 국무회의
국무회의는 대한민국 대통령을 의장으로, 예산, 법률안, 외교, 군사 등 국정 현안을 심의하는 중요한 기관이며, 대통령, 국무총리, 국무위원으로 구성되고, 정례회의는 매주 1회, 임시회의는 필요에 따라 소집된다. - 글로벌세계대백과를 인용한 문서/{{{분류2 - 공 (악기)
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| 산곡풍 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 국지풍 |
| 발생 주기 | 매일 |
| 상세 정보 | |
| 특징 | 낮에는 계곡풍이 분다. 밤에는 산풍이 분다. |
| 설명 | 산과 계곡에서 일어나는 국지적인 바람 현상이다. 태양 복사 가열과 야간 복사 냉각의 차이로 인해 발생한다. |
| 종류 | |
| 계곡풍 (낮) | 태양열에 의해 데워진 경사면의 공기가 상승하면서 계곡에서 산 쪽으로 부는 바람이다. |
| 산풍 (밤) | 밤에 경사면의 공기가 냉각되면서 산에서 계곡 쪽으로 부는 바람이다. |
| 관련 용어 | |
| 활승풍 | 사면 바람 |
| 카타바틱 바람 | 카타바틱 바람 |
2. 원리
산곡풍은 해륙풍처럼 낮과 밤의 온도 차이에 의해 발생하는 바람이다. 낮에는 햇빛을 많이 받은 산꼭대기가 산비탈보다 공기를 더 빨리 데워 공기의 밀도가 낮아진다. 밀도가 낮은 곳으로 공기가 올라가면서 골짜기의 빈 곳을 채우는 바람을 곡풍이라 한다. 반대로 밤에는 산꼭대기가 더 빨리 식어 골짜기에서 산꼭대기 방향으로 바람이 부는데, 이를 산풍이라 한다.[4]
산과 계곡 바람은 주로 맑고 잔잔한 날씨에 발생하며, 산악 지역 캠핑족들은 따뜻한 오후가 해가 진 직후 차가운 밤으로 빠르게 변하는 것을 통해 산곡풍을 느낄 수 있다.
2. 1. 낮 (곡풍)
낮에는 햇빛(일사)을 받은 산꼭대기와 산비탈이 계곡보다 더 빨리 가열된다. 가열된 공기는 밀도가 낮아져 상승하고, 이 빈자리를 채우기 위해 계곡에서 산 위쪽으로 바람(곡풍)이 불어 올라간다.[4] 이 기류는 활승풍(사면 상승풍)이라고도 한다.[4]사면의 공기가 상대적으로 따뜻해지기 쉬운 원리는 수평 방향의 단면적당 일사량에 대한 가열되는 공기의 용적 비율 차이 때문이다. 즉, 사면 쪽이 일사에 대한 공기의 용적이 작다.
사면을 따라 상승한 따뜻한 공기는 산 정상을 넘으면 수직으로 상승하여, 종종 산 반대쪽의 상승 기류와 합류한다. 또한, 사면에서의 상승에 대해 상공에서는 약한 역방향의 바람(반류)이 생긴다.
사면에서의 상승 및 반류가 골짜기 바닥에서 하강하여 가온하는 효과에 의해 골짜기 바닥의 지표에서도 기압이 낮아진다. 이때 골짜기의 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 생긴 압력 기울기에 따라 골짜기를 따라 오르는 바람(협의의 '골짜기 바람')이 분다. 이 바람에도 상공에서는 약한 반류가 생긴다.
골짜기 바람은 해돋이 후 대략 1~4시간 후에 시작하고, 해질녘 후에도 잠시 지속된다. 풍속은 지표에서 3~5미터 매 초(m/s) 정도이며, 지표에서 약간 떨어진 상공에서는 5m/s를 초과한다.
2. 2. 밤 (산풍)
밤에는 산꼭대기가 산비탈보다 더 빨리 냉각된다. 따라서 골짜기에서 산꼭대기 방향으로 바람이 불어 나가는데, 이를 산풍이라고 한다.[4] 이 차가운 공기는 밀도가 높아져 산 아래쪽으로 하강하는데, 이러한 기류는 활강풍(사면 하강풍)이라고도 불린다.[4]산과 계곡 바람은 해륙풍과 유사한 과정을 통해 형성된다. 밤에는 경사면이 냉각되고, 밀도가 높은 공기가 산악풍이 되어 계곡으로 내려온다.[4] 이러한 바람은 주로 맑고 잔잔한 날씨에 발생한다. 산악 지역의 캠핑족들은 따뜻한 오후가 해가 진 직후 차가운 밤으로 빠르게 변하는 것을 느낄 수 있다. 밤이 되면 산비탈을 따라 공기가 식으면서, 이 차가운 공기는 경사면을 따라 계곡으로 이동하여 산악풍을 발생시킨다.[4]
산곡풍의 순환은 골짜기 방향(또는 계곡 바닥의 하천)을 따르는 방향의 순환과 골짜기와 교차하는 방향의 순환이 합쳐진 것이다. 이는 열에 의한 순환으로, 해륙풍과 유사한 부분이 있다.
밤에는 낮 동안과 반대로 산의 사면에 접하는 공기가 차가워져 같은 높이의 골짜기 바닥 상공보다 기압이 높아진다. 따라서 사면을 따라 냉기가 하강한다. 골짜기 바닥에 차가운 공기가 모여 기압이 높아지고, 골짜기 바닥에서 상공으로 상승이 생겨, 상공에서 산 정상을 향하는 반류가 생긴다. 이 현상은 활강풍(사면 하강풍)이라고도 한다.
기압이 높아진 골짜기 바닥에서는 골짜기의 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 생긴 압력 기울기에 따라 골짜기를 따라 내려오는 바람(좁은 의미의 '''산 바람''')이 분다. 또한, 이것도 상공에서는 약한 반류가 생긴다.
사면에 둘러싸인 분지 지형에서는, 모인 냉기가 정체하여 냉기호라는 차가운 공기의 덩어리를 형성하는 경우가 있다.
사면 상부의 활강풍은 골짜기 바닥까지 닿지 않는 경우가 많다. 성층을 이루는 냉기의 층에 도달하여 확산되거나, 더 높은 곳에서 난류가 되거나 한다. 이러한 특성 때문에 사면의 중턱에서 상부에 걸쳐 일정한 고도에 주변보다 기온이 높은 영역(사면 온난대 또는 산복 온난대라고 한다)이 형성되는 경우가 있다. 사면 온난대는 그 아래보다 서리 일수가 적어 과수원의 적지가 된다.
산 바람은 일몰 대략 1 - 4시간 후에 시작하고, 풍속은 지표에서 약간 떨어진 상공에서는 7m/s - 10m/s를 초과한다. 발달한 산곡풍 순환은 골짜기의 높이와 동일한 정도에 달한다.
3. 발생 조건 및 특징
산곡풍은 해륙풍과 유사하게 낮에는 태양에 의해 가열된 산 사면의 공기가 상승하여 골짜기 바람이 발생하고, 밤에는 냉각된 공기가 하강하여 산바람이 발생하는 현상이다.[4] 주로 맑고 잔잔한 날씨와 고기압의 영향으로 바람이 약할 때 뚜렷하게 나타나며, 저기압이 접근하면 약해지거나 사라진다.
산곡풍의 순환은 골짜기 방향과 수직 방향의 풍계가 합쳐진 것으로, 열에 의한 순환은 해륙풍과 유사하다. 낮에는 일사에 의해 가열된 산 사면의 공기가 상승하는데, 이는 등압면 상에서 골짜기 바닥보다 기압이 낮아지기 때문이다. 이 때 공기는 수직이 아닌 사면을 따라 상승하며, 이를 활승풍(사면 상승풍)이라고 한다. 사면의 공기가 쉽게 가열되는 것은 수평 단면적당 일사량에 대한 공기 용적의 비율이 사면 쪽이 작기 때문이다.
사면을 따라 상승한 공기는 산 정상을 넘어 수직으로 상승하고, 반대쪽 상승 기류와 합류하기도 한다. 또한, 상공에서는 약한 역풍(반류)이 발생한다. 골짜기 바닥에서는 하강 기류와 가온 효과로 기압이 낮아져 골짜기를 따라 오르는 바람(협의의 골짜기 바람)이 불고, 상공에서는 약한 반류가 생긴다.
밤에는 반대로 사면의 공기가 냉각되어 기압이 높아지고, 냉기가 사면을 따라 하강한다. 골짜기 바닥에는 차가운 공기가 모여 기압이 높아지고, 상공으로 상승 기류가 발생하며, 산 정상을 향하는 반류가 생긴다. 이를 활강풍(사면 하강풍)이라고 한다. 기압이 높아진 골짜기 바닥에서는 골짜기를 따라 내려오는 바람(협의의 산 바람)이 불고, 상공에서는 약한 반류가 생긴다.
사면에 둘러싸인 분지에서는 냉기가 정체하여 냉기호를 형성하기도 한다. 사면 상부의 활강풍은 골짜기 바닥까지 닿지 않고 냉기층에 확산되거나 난류가 되기도 하는데, 이로 인해 사면 중턱에 주변보다 기온이 높은 영역(사면 온난대)이 형성될 수 있다. 사면 온난대는 서리가 적어 과수원의 적지가 된다.
골짜기 바람은 해돋이 후 1~4시간 뒤에 시작하여 해질녘까지 지속되며, 풍속은 지표에서 3~5m/s, 상공에서 5m/s를 초과한다. 산 바람은 일몰 후 1~4시간 뒤에 시작하고, 상공에서 풍속은 7~10m/s를 초과한다. 발달한 산곡풍 순환은 골짜기 높이와 비슷하다.
계곡이 평지에 접한 곳에서는 산풍이 평지로 나와 수 킬로미터나 나아가는 계곡 출구 제트 현상이 나타나기도 한다. 이는 냉기층이 퍼지면서 두께가 줄어들어 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되어 풍속이 강해지는 현상이다.
골짜기 방향, 경사면 경사, 일사 각도에 따라 산곡풍의 세기와 발생 시간이 달라진다. 햇볕이 드는 쪽은 활승풍, 그늘진 쪽은 강하풍이 불며, 양쪽의 바람이 연결되기도 한다.
넓은 평야에서는 산곡풍의 작용으로 낮에는 평야에서 산지로, 밤에는 산지에서 평야로 바람이 부는 풍계(mountain–plains wind systems)가 나타난다. 건조 지역이나 건기에는 지표면 현열 플럭스 증가와 보웬비 증가로 대기 경계층 내 혼합층이 발달하여 계곡풍을 차단하기도 한다.
푄과 산곡풍이 부딪히면 푄의 승온을 약화시킬 수 있다. 산악 활동 시 산곡풍 변화는 날씨의 지표가 된다.
3. 1. 한반도의 산곡풍
한국과 같이 평야가 좁고 산이 해안에 가까운 지역에서는 낮에 해풍과 곡풍이 연결된 듯한 바람이 분다. 예를 들어, 여름철에는 태평양 고기압의 영향과 열적 저기압의 영향으로 게이힌 공업지대에서 나가노현까지 대기 오염 물질이 이동하는 경우도 있다.[4]일본 주부 지방의 중앙 고지 일대에서는 조용한 여름날의 일사량 변화에 특징이 나타난다. 고후, 나가노, 마쓰모토, 우에다와 같이 비교적 큰 분지에서는 오전 10시 전후부터 오후 3시경까지, 나카토미, 나기소, 하쿠바와 같이 비교적 작은 계곡에서는 오전 10시부터 12시경까지 평야보다 일조 시간이 길고 구름이 적다. 반면, 구사쓰, 닛코, 가루이자와, 야마나카와 같이 산악 지역에서는 아침을 제외하고 일조 시간이 짧고, 저녁에는 특히 더 짧아진다. 이는 산곡풍이 수증기를 계곡에서 산으로 운반하여 구름을 생성하는 것과 관련이 있는 것으로 보인다.
4. 추가 현상
산곡풍으로 인해 발생할 수 있는 추가적인 현상은 다음과 같다.
- 사면 온난대: 산 중턱에서 상부에 걸쳐 주변보다 기온이 높은 영역이 형성될 수 있는데, 이를 사면 온난대(산복 온난대)라고 한다. 사면 상부의 활강풍은 골짜기 바닥까지 닿지 않는 경우가 많은데, 성층을 이루는 냉기층에 도달하여 확산되거나 더 높은 곳에서 난류가 되기 때문이다. 이러한 성질로 사면 온난대가 형성된다. 사면 온난대는 그 아래보다 서리 발생 일수가 적어 과수원 등의 입지에 유리하다.
- 냉기호: 분지 지형에서는 밤에 냉각된 공기가 모여 정체하여 냉기호라는 차가운 공기 덩어리를 형성하는 경우가 있다.
- 푄 현상과의 관계: 산에서 건조하고 고온의 바람이 불어 내려오는 푄 현상이 발생할 때, 산곡풍이 푄 현상의 승온 효과를 약화시킬 수 있다.
4. 1. 사면 온난대
산 중턱에서 상부에 걸쳐 주변보다 기온이 높은 영역이 형성될 수 있는데, 이를 사면 온난대(산복 온난대)라고 한다. 사면 상부의 활강풍은 골짜기 바닥까지 닿지 않는 경우가 많은데, 성층을 이루는 냉기층에 도달하여 확산되거나 더 높은 곳에서 난류가 되기 때문이다. 이러한 성질로 사면 온난대가 형성된다. 사면 온난대는 그 아래보다 서리 발생 일수가 적어 과수원 등의 입지에 유리하다.4. 2. 냉기호
분지 지형에서는 밤에 냉각된 공기가 모여 정체하여 냉기호라는 차가운 공기 덩어리를 형성하는 경우가 있다.4. 3. 푄 현상과의 관계
산에서 건조하고 고온의 바람이 불어 내려오는 푄 현상이 발생할 때, 산곡풍이 푄 현상의 승온 효과를 약화시킬 수 있다.5. 활용 및 참고
산악 지형에서 활동할 때 산곡풍의 변화는 날씨 변화의 지표로 활용할 수 있다. 규칙적인 산곡풍의 변화는 맑은 날씨를, 불규칙적인 변화는 날씨 악화를 나타낸다.
참조
[1]
웹사이트
katabatic wind, on AMS Glossary of Meteorology
https://glossary.ame[...]
[2]
웹사이트
Valley breeze
http://glossary.amet[...]
American Meteorological Society
[3]
웹사이트
Mountain breeze
http://glossary.amet[...]
American Meteorological Society
[4]
서적
Geosystems: An Introduction to Physical Geography
Macmillan Publishing Company
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