기상학
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
기상학은 대기 현상을 연구하는 학문으로, 한국에서는 고대부터 기상 현상에 대한 관심이 있었으며, 특히 농업과 밀접한 관련을 맺어왔다. 신라 시대 첨성대를 통해 24절기를 측정하고, 고려 시대에는 오행 사상에 따라 기상 현상을 분류했다. 조선 시대에는 측우기를 발명하여 과학적인 기상 관측을 시작했으며, 근대에는 서구식 관측이 도입되고 일본의 영향을 받았다. 광복 이후에는 중앙기상대가 세계기상기구에 가입하며 국제적인 협력이 시작되었고, 대학과 한국기상학회를 중심으로 기상학 교육과 연구가 이루어졌다. 기상학은 고대부터 현대에 이르기까지 다양한 분야로 발전해 왔으며, 일기 예보, 항공 기상학, 농업 기상학 등 실생활과 밀접한 관련을 맺고 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 기상학에 관한 - 토성
토성은 수소와 헬륨으로 이루어진 거대 가스 행성이며, 아름다운 고리, 많은 위성, 물보다 낮은 밀도, 빠른 자전으로 인한 편구체 형태, 북극의 육각형 구름, 그리고 생명체 존재 가능성이 있는 타이탄과 엔켈라두스로 특징지어진다. - 기상학에 관한 - 천왕성
천왕성은 태양계 일곱 번째 행성으로, 가스 행성 중 가장 가볍고 밀도가 낮으며, 암석 핵, 얼음 맨틀, 수소와 헬륨 대기층으로 구성되어 있고, 98도 기울어진 자전축, 낮은 내부 열, 희미한 고리, 비대칭적인 자기장, 27개의 위성을 가지고 있다. - 기상학 - 수증기
수증기는 물이 증발하거나 승화하여 생성되는 기체 상태의 물질로, 온도 변화에 따라 물로 응축되기도 하며, 대기 중 습도 조절, 온실 효과, 다양한 산업 분야에서의 활용 등 여러 중요한 역할을 한다. - 기상학 - 번개
번개는 뇌운 속 전하 분리에 의해 발생하는 대기 방전 현상으로, 빛과 천둥을 동반하며 지구 외 행성이나 화산 폭발과 같은 현상에서도 발생하고 문화적으로 중요한 의미를 지닌다. - 표시 이름과 문서 제목이 같은 위키공용분류 - 라우토카
라우토카는 피지 비치레부섬 서부에 위치한 피지에서 두 번째로 큰 도시이자 서부 지방의 행정 중심지로, 사탕수수 산업이 발달하여 "설탕 도시"로 알려져 있으며, 인도에서 온 계약 노동자들의 거주와 미 해군 기지 건설의 역사를 가지고 있고, 피지 산업 생산의 상당 부분을 담당하는 주요 기관들이 위치해 있다. - 표시 이름과 문서 제목이 같은 위키공용분류 - 코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다.
| 기상학 | |
|---|---|
| 기상학 개요 | |
 | |
| 학문 분야 | 대기 과학 |
| 주요 개념 | 날씨 예측 |
| 파생 분야 | 기후학 |
| 정의 및 범위 | |
| 설명 | 대기의 과학적 연구 및 날씨 예측에 초점을 맞춘 학문 |
| 관련 학문 | 기후학은 기상학의 한 분야로 간주될 수 있음 |
| 영어 명칭 | meteorology atmospheric science |
| 로마자 표기법 | gishanggak |
| 관련 직업 | |
| 관련 직업 | 기상학자 날씨 예보관 |
2. 한국 기상학의 역사
우리나라 기상학의 시초는 대기 현상에 대한 관심과 관측을 통해 싹트기 시작하였다. 농업 중심 국가에서는 농작물의 수확량이 국가 재정과 국민 생활에 직접적인 영향을 미치므로, 농사에 영향을 주는 기상에 대한 관심이 컸다.
김부식의 『삼국사기』와 일연의 『삼국유사』에 나타나는 기록을 통해 고대 사회의 기상 현상에 대한 관심을 짐작할 수 있다. 신라 시대 첨성대는 춘분, 하지, 추분, 동지 등의 24절기를 별을 통해 측정하였고, 고려 시대에는 오행사상의 영향으로 기상 현상을 분류하고 양적으로 관찰하였다. 조선 시대에는 세종이 측우기를 발명하여 전국적인 우량 관측망을 구축하고 국정에 활용하였다.
근대적 기상 관측은 1884년 독일인 묄렌도르프가 인천항 세관에 기상 관측소를 세우면서 시작되었다. 이후 조선총독부 관측소로 개칭되면서 한국 기상학은 일본의 영향을 받았다. 1950년 중앙기상대가 세계기상기구(WMO)에 정식 회원국으로 가입한 후, 국제 교류와 해외 연수를 통해 한국 기상학 연구의 기반을 다졌다.
1958년 서울대학교에 천문기상학과가 설립되면서 대학에서 체계적인 기상학 교육이 시작되었고, 이후 연세대학교, 경북대학교, 강릉원주대학교, 부산대학교, 부경대학교, 공주대학교 등 여러 대학에 관련 학과가 개설되어 현재까지 이어지고 있다.
2. 1. 고대 시대
고대 사회에서는 기상 현상을 신의 뜻으로 여겨 종교적인 의미를 부여했다. 예를 들어 고대 이집트인들은 기원전 3500년경부터 강우 의례를 거행했다.[1] 초기 기상 예측은 점성술에 기반을 두었고 사제들에 의해 행해졌다.김부식의 『삼국사기』와 일연의 『삼국유사』에는 가뭄(한발), 비, 바람, 우박, 눈, 안개, 흙비, 천둥, 이기(異氣), 이광(異光) 등의 기록이 나타나는데, 이를 통해 고대 한국인들이 기상 현상에 관심이 많았음을 알 수 있다.
고대 인도의 우파니샤드에는 구름과 계절에 대한 언급이 있으며,[2] 사마베다는 특정 현상이 관찰될 때 행해야 할 제사를 언급한다.[3] 기원후 500년경 바라하미히라가 쓴 고전 작품인 ''브리하트삼히타''는 기상 관측의 증거를 제공한다.[2]
바빌로니아 점토판의 설형문자에는 천둥과 비 사이의 연관성이 기록되어 있으며, 칼데아인들은 22°와 46° 헤일로를 구분했다.[3]
고대 그리스인들은 날씨에 대한 이론을 최초로 제시했다. 헤로도토스는 탈레스가 기원전 585년의 일식을 예측했다고 하며, 세네카에 따르면 탈레스는 나일강의 연례 홍수 원인이 북풍 때문이라고 설명했다.[6] 아낙시만드로스와 아낙시메네스는 천둥과 번개가 공기가 구름에 부딪혀 불꽃을 일으키기 때문이라고 생각했다. 아낙사고라스는 여름 우박을 설명하는 이론을 처음 제안했는데, 고도가 높아짐에 따라 기온이 낮아지고 구름에는 수분이 포함되어 있다는 것을 관찰하여 구름이 높은 고도로 올라가 얼게 된다고 주장했다.[8] 엠페도클레스는 계절 변화에 대해 불과 물이 대기에서 대립하여 불이 우세하면 여름, 물이 우세하면 겨울이 된다고 이론화했다. 히포크라테스는 날씨가 건강에 미치는 영향을 조사했다.
2. 2. 신라 시대
신라 시대에는 농업 중심 국가였기 때문에 농사에 영향을 주는 기상 현상에 대한 관심이 컸다. 선덕여왕 때 만들어진 첨성대(국보 제31호)는 401개의 돌판으로 27단을 쌓아 만든 것으로, 춘분, 하지, 추분, 동지 등의 24절기를 별을 통해 측정하였다. 이는 천문학과 기상학이 밀접하게 연관되어 있었음을 보여준다.2. 3. 고려 시대
고려 시대에는 오행사상(五行思想)의 영향을 받아 여러 기상 현상을 수화목금토(水火木金土)의 오행에 따라 분류하여 양적인 개념으로 관찰하였다. 즉, 가뭄에 대하여 한(旱)·대한(大旱)·구한(久旱)으로, 강우량에 대하여 우(雨)·소우(小雨)·대우(大雨)·음우(淫雨)·임우(霖雨)·항우(恒雨) 등과 같이 양적 규정에 따라 기술하였다. 당시 서운관(書雲觀)이라는 기상업무를 전담하는 관서가 있었던 것으로 보아, 특정 지역에 국한되지 않고 전국에 걸쳐 기상 관측 업무가 실시되었음을 알 수 있다.2. 4. 조선 시대
조선 시대에는 농업이 국가 경제의 중심이었기 때문에 기상 현상에 대한 관심이 매우 높았다. 특히 1441년(세종 23년)에는 세종대왕이 측우기(보물 제343호)를 발명하여 전국 8도에 우량 관측망을 구축하고, 강우량을 측정하여 국정에 활용하였다.[1] 이는 세계 최초의 과학적이고 근대적인 기상 관측으로 평가받는다.[1]이후 여러 차례의 외침과 내란으로 인해 강우 관측 자료가 소실되거나 분실되었지만, 18세기에 들어와 관측 업무가 다시 부흥하였다.[1] 1770년(영조 46년)부터 남아 있는 서울의 강우량과 강우일수 자료는 현재까지 약 250년간의 장기간 자료로, 기후 변화 연구에 귀중한 자료로 활용되고 있다.[1]
2. 5. 근대 ~ 일제 강점기
1884년 독일인 묄렌도르프(P. G. Mollendorf)가 인천항 세관에 기상 관측소를 설치하면서 근대적인 기상 관측이 시작되었다.[1] 이후 주요 도시에 통감부 관측소가 설치되었으며, 1910년 조선총독부 관측소로 개칭되면서 한국 기상학은 일본의 영향을 많이 받게 되었다.[1]조선총독부 관측소에서는 1917년에 삼국시대, 고려시대, 조선시대의 기상, 천문, 지구물리 등의 관측 자료를 조사한 『고대조선관측기록보고』를 발간하여 외국에 소개하였다.[1] 당시 총독부 관측소장이었던 일본인 와다 유지(和田雄治)는 조선시대 우량자료를 이용하여 「최근 140년간의 경성(京城)우량」을 연구하였다. 1941년에는 미국 선교사 맥쿤(McCune, G. S.)이 『한국의 기후(Climate in Korea)』를 영문으로 발간하여 한국의 기후 특성을 자세히 설명하고, 기후 구역을 분류하였다.[1]
2. 6. 광복 이후 ~ 현대
1950년 중앙기상대가 세계기상기구(WMO)에 정식 회원국으로 가입하면서 국제적인 기상 협력이 시작되었다.[65] 이후 회원국들의 기상요원 훈련계획과 정부의 해외연수계획에 따라, 기상대 직원들이 미국, 오스트레일리아, 영국 등 여러 나라에서 6개월에서 2년간 교육을 받고 돌아와 한국 기상학 연구의 기반을 다졌다.한국 기상학은 대학과 한국기상학회를 중심으로 발전하기 시작했다. 1958년 서울대학교에 천문기상학과가 설립되면서 대학에서 체계적인 기상학 교육이 시작되었으며, 초대 기상학 교수는 김성삼이었다. 1967년에는 연세대학교에 같은 명칭의 학과가 설치되었고, 조희구가 기상학 교수로 부임하였다. 1988년에는 경북대학교와 강릉대학교(2009년 강릉원주대학교로 교명 변경)에 천문기상학과와 대기과학과가 각각 개설되었고, 1989년에는 부산대학교와 부산수산대학교(1996년 부산공업대학교와 통합하여 현재의 부경대학교)에, 1993년에는 공주대학교에 대기과학과가 개설되었다. 2013년 현재 7개 대학교에서 대기과학 전담 교육을 하고 있으며, 그 외 대학교의 지구과학교육학과와 환경학과 등에서도 기상학 강의를 하고 있다.
3. 기상학의 역사 (국제적 관점)
세계 기상학의 역사는 고대 문명에서부터 현대의 수치 예보 모델까지 발전해 왔다.
- - 기상은 생활과 깊은 관련이 있는 현상이며, 기상 연구는 고대 문명부터 이루어져 왔다. 고대 그리스의 아리스토텔레스(Aristoteles)는 저서 『기상학(Meteorologica)』에서 기상, 혜성, 유성 등을 연구하는 학문을 Meteorologica로 명명하고, 4원소설에 기반하여 날씨의 메커니즘을 논했다. 고대 중국에서도 『淮南子(Huainanzi)』에서 음양설에 기반한 번개의 원리가 논해졌다. 그러나 이 시대의 기상 예측은 경험에 의존한 관천망기였으며, 과학적인 관측은 거의 이루어지지 않았다.
17세기에는 에반젤리스타 토리첼리(Evangelista Torricelli)가 제작한 기압계를 통해 기압 변화와 날씨 변화의 상관관계가 발견되었고, 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)가 발명했다고 여겨지는 온도계도 이 무렵 개량되어 실용화되었다. 이러한 측정 장비의 발명은 과학적인 기상 관측과 근대 기상학 발전의 시작을 알렸다. 에드먼드 핼리(Edmond Halley)는 1686년 항해 기록에서 바람의 지도를 작성하여 무역풍과 계절풍을 발견했다.
19세기에는 과학적인 일기 예보가 성립되었다. 1820년 하인리히 빌헬름 브란데스(Heinrich Wilhelm Brandes)가 처음으로 일기도를 만들어 기압 배치와 날씨의 관계를 명확히 했다. 1837년 실용화된 전신은 기상 관측 자료의 신속한 수집을 가능하게 했다.[123] 1854년 로버트 피츠로이(Robert FitzRoy)는 영국 상무성에서 바다의 기상 관측을 담당하는 조직을 이끌었고, 이는 영국 기상청으로 발전하여 세계 최초의 국가 기상 기관이 되었다. 1860년에는 타임스 신문에 매일의 일기 예보가 게재되었고, 폭풍 예상 시 항구에 경보를 발령하여 출항을 제한했다. 이후 각국에서 기상 기관이 설립되었다.
1920년경 빌헬름 비야크네스(Vilhelm Bjerknes) 등의 연구 그룹은 노르웨이 학파 모델을 제창하여 한대 전선과 관련된 기단론, 온대 저기압과 전선의 발달 과정을 처음으로 제시했다.[130]
1904년, 노르웨이 과학자 빌헬름 비어크네스는 논문에서 자연법칙에 기반한 계산을 통해 날씨 예측이 가능해야 한다고 주장했다.[79][80]
1950년대부터 컴퓨터를 이용한 수치 예보가 가능해졌다.[82] 1960년대에는 에드워드 로렌츠가 카오스 이론의 본질을 처음으로 관찰하고 수학적으로 설명하여 카오스 이론 분야가 창설되었다.[85] 이러한 발전은 대기의 혼돈적인 특성으로 인해 발생하는 불확실성을 고려하기 위해 대부분의 주요 예보 센터에서 앙상블 예보를 사용하는 계기가 되었다.[86]
3. 1. 고대 기상학
고대에는 기상 현상을 신의 영역으로 여겨 종교적 의식과 연관 지어 해석했다. 고대 종교에서는 기상 현상이 신들의 통제하에 있다고 믿었다.[1] 고대 이집트인들은 기원전 3500년경부터 강우 의례를 거행했다.[1]고대 인도의 우파니샤드에는 구름과 계절에 대한 언급이 있으며,[2] 사마베다는 특정 현상이 관찰될 때 행해야 할 제사를 언급한다.[3] 기원후 500년경에 쓰여진 바라하미히라의 고전 작품인 ''브리하트삼히타''는 기상 관측의 증거를 제공한다.[2]
바빌로니아 점토판의 설형문자에는 천둥과 비 사이의 연관성이 포함되어 있다. 칼데아인들은 22°와 46° 헤일로를 구분했다.[3]
고대 그리스인들은 날씨에 대한 이론을 최초로 제시한 사람들이었다. 많은 자연철학자들이 날씨를 연구했다. 그러나 기상 관측 장비가 없었기 때문에 연구는 대부분 정성적이었으며, 더 일반적인 이론적 추측에 의해서만 판단될 수 있었다.[4] 헤로도토스는 탈레스가 기원전 585년의 일식을 예측했다고 말하며, 그는 바빌로니아의 춘분표를 연구했다.[5] 아낙시만드로스와 아낙시메네스는 천둥과 번개가 공기가 구름에 부딪히면서 불꽃을 일으키기 때문이라고 생각했다. 초기 기상 이론은 일반적으로 대기 중에 불과 같은 물질이 있다고 생각했다. 아낙시만드로스는 바람을 공기의 흐름으로 정의했지만, 이것은 수세기 동안 일반적으로 받아들여지지 않았다.[7] 아낙사고라스는 여름 우박을 설명하는 이론을 처음 제안했다. 엠페도클레스는 계절의 변화에 대해 이론화했다. 그는 불과 물이 대기에서 서로 대립하고, 불이 우세하면 여름이 되고, 물이 우세하면 겨울이 된다고 믿었다.[9] 히포크라테스는 날씨가 건강에 미치는 영향을 조사했다.
초기 관측들은 기원전 350년에 쓰여진 아리스토텔레스의 『기상학(Meteorology)』의 기초가 되었다.[11][12] 아리스토텔레스는 기상학의 창시자로 여겨진다.[13] 『기상학』에서 가장 인상적인 업적 중 하나는 현재 수문 순환(hydrologic cycle)으로 알려진 현상에 대한 설명이다.[14]
아리스토텔레스 이후 기상학의 발전은 오랫동안 정체되었다. 테오프라스토스(Theophrastus)는 『징후의 책(Book of Signs)』과 『바람에 관하여(On Winds)』라는 기상 예보에 관한 책을 편찬했다. 그는 최대 1년 동안의 기상 현상에 대한 수백 가지 징후를 제시했다.[16]
3. 2. 아리스토텔레스 이후의 기상학
아리스토텔레스 이후 기상학의 발전은 오랫동안 정체되었다. 테오프라스토스는 『징후의 책(Book of Signs)』과 『바람에 관하여(On Winds)』라는 기상 예보에 관한 책을 편찬했다. 그는 최대 1년 동안의 기상 현상에 대한 수백 가지 징후를 제시했다.[16] 그의 체계는 플레이아데스 성단이 뜨고 지는 시기를 기준으로 1년을 나누고, 이를 다시 지점과 춘분으로 나누어 그 기간 동안의 날씨의 연속성을 기반으로 했다. 또한 달의 변화가 일어날 가능성이 있는 신월, 4일째, 8일째, 보름으로 한 달을 나누었다. 하루는 일출, 오전, 정오, 오후, 일몰로, 밤도 마찬가지로 나누었으며, 이러한 구분 중 하나에서 변화가 일어날 가능성이 있었다.[17] 그는 이러한 구분과 연간 날씨의 균형 원리를 적용하여 겨울에 비가 많이 내리면 봄은 보통 건조하다는 것과 같은 예보를 내놓았다. 동물의 행동을 기반으로 한 규칙도 그의 저술에 존재하는데, 예를 들어 개가 땅에서 구르면 폭풍의 징후라는 것이다. 유성과 달도 중요하게 여겨졌다. 그러나 그는 아리스토텔레스의 방법만 언급하며 이러한 현상을 설명하려는 시도는 하지 않았다.[18] 테오프라스토스의 저술은 거의 2,000년 동안 기상 예보에 지배적인 영향을 미쳤다.[19]로마 시대 그리스와 유럽 시대 동안에는 기상학에 대한 과학적 관심이 줄어들었다. 서기 2세기 프톨레마이오스의 알마게스트는 천문학의 하위 집합으로 간주되었기 때문에 기상학을 다루었다. 그는 여러 가지 점성술적 날씨 예보를 제시했다.[21]
400년부터 1100년까지 유럽의 과학적 학문은 성직자들이 보존했다. 세비야의 이시도르는 ''어원학'', ''창조물의 질서'', ''사물의 본성''에서 기상학에 상당한 관심을 기울였다. 존경할 만한 베다는 703년 ''사물의 본성''에서 날씨에 대해 쓴 최초의 영국인이었다. 이 작품은 당시 존재하는 고전 자료의 요약이었다. 그러나 아리스토텔레스의 저서, 특히 ''기상학''은 12세기까지 대부분 사라졌다. 이시도르와 베다는 과학적인 마음을 가지고 있었지만, 성경의 문자 그대로의 해석을 고수했다.[27]
이슬람 문명은 많은 고대 작품을 아랍어로 번역했고, 이는 전승되어 유럽 서부로 라틴어로 번역되었다.[28]
9세기에 알디나와리는 ''키타브 알나밧''(식물의 책)을 저술했는데, 이 책에서 그는 아랍 농업 혁명 기간 동안 기상학을 농업에 적용하는 방법을 다루었다. 그는 하늘, 행성과 별자리, 태양과 달, 월상이 계절과 비를 나타내는 것, ''안와''(천체의 비), 바람, 천둥, 번개, 눈, 홍수, 계곡, 강, 호수와 같은 대기 현상을 설명한다.[29][30]
3. 3. 르네상스 시대 이후의 발전
16세기 후반과 17세기 전반에 걸쳐 온도계, 기압계, 습도계, 풍속계와 우량계 등 다양한 기상 관측 장비가 발명되었다. 1650년대에 자연철학자들은 이러한 장비들을 사용하여 체계적으로 기상 관측을 기록하기 시작했다. 과학 아카데미들은 기상 일지를 작성하고 관측 네트워크를 조직했다.[65] 1654년 페르디난도 2세 데 메디치는 피렌체, 쿠티글리아노, 발롬브로사, 볼로냐, 파르마, 밀라노, 인스브루크, 오스나브뤼크, 파리, 바르샤바에 기상 관측소를 설치한 최초의 "기상 관측" 네트워크를 구축했다. 수집된 자료는 정기적으로 피렌체로 보내졌다.[66] 1660년대에는 런던 왕립 학회의 로버트 훅이 기상 관측자 네트워크를 후원했다. 히포크라테스의 논문 "공기, 물, 장소"는 기상과 질병을 연결시켰다. 따라서 초기 기상학자들은 기상 패턴과 전염병 발생, 그리고 기후와 공중 보건을 상호 연관시키려고 시도했다.[65]계몽주의 시대 동안 기상학은 점성술 기상학을 포함한 전통적인 기상학적 지식을 합리화하려고 노력했다. 하지만 기상 현상에 대한 이론적 이해를 확립하려는 시도도 있었다. 에드먼드 핼리와 조지 해들리는 무역풍을 설명하려고 했다. 그들은 가열된 적도 공기의 상승하는 질량이 고위도에서 더 차가운 공기의 유입으로 대체된다고 추론했다. 고도에서 적도에서 극으로 향하는 따뜻한 공기의 흐름은 순환의 초기 그림을 확립했다. 기상 관측자들 사이의 부족한 규율과 장비의 낮은 품질에 대한 불만으로 초기 근대 국가들은 대규모 관측 네트워크를 조직했다. 따라서 18세기 말까지 기상학자들은 방대한 양의 신뢰할 수 있는 기상 자료에 접근할 수 있게 되었다.[65] 1832년 바론 실링이 전자기 전신을 발명했다.[67] 1837년 전기 전신의 등장은 광범위한 지역에서 지표 기상 관측을 신속하게 수집하는 실용적인 방법을 처음으로 제공했다.[68]
이 데이터는 지구 표면 근처의 지역에 대한 대기 상태의 지도를 작성하고 이러한 상태가 시간에 따라 어떻게 변화하는지 연구하는 데 사용될 수 있었다. 이러한 데이터를 기반으로 빈번한 기상 예보를 하려면 신뢰할 수 있는 관측 네트워크가 필요했지만, 1849년 스미소니언 협회가 조셉 헨리의 지휘 아래 미국 전역에 관측 네트워크를 구축하기 시작할 때까지는 그렇지 않았다.[69] 이 당시 유럽에서도 유사한 관측 네트워크가 구축되었다. 윌리엄 클레멘트 레이 목사는 권운에 대한 이해와 제트 기류에 대한 초기 이해에 중요한 역할을 했다.[70] 'CKM' 더글러스로 알려진 찰스 케네스 매킨넌 더글러스는 레이 사후 그의 논문을 읽고 기상 시스템에 대한 초기 연구를 계속했다.[71]
19세기 기상학 연구자들은 헌신적인 과학자로 훈련받은 사람이라기보다는 군사 또는 의학적 배경을 가진 사람들이었다.[72] 1854년 영국 정부는 로버트 피츠로이를 해상에서 기상 관측을 수집하는 임무를 맡은 새로운 직책인 "무역위원회 기상 통계 담당자"로 임명했다. 피츠로이의 사무실은 1854년 영국 기상청이 되었는데, 세계에서 두 번째로 오래된 국가 기상청이다(오스트리아의 중앙 기상 및 지구 역학 연구소(ZAMG)는 1851년에 설립되어 세계에서 가장 오래된 기상청이다). 피츠로이의 사무실에서 작성한 최초의 일일 기상 예보는 1860년 "타임즈" 신문에 발표되었다. 그 다음 해에는 돌풍이 예상될 때 주요 항구에 폭풍 경고 원뿔을 게양하는 시스템이 도입되었다. 피츠로이는 "기상 예보"라는 용어를 만들었고 과학적 접근 방식과 예언적인 접근 방식을 분리하려고 노력했다.[73]
그 후 50년 동안 많은 국가들이 국가 기상청을 설립했다. 인도 기상청(1875)는 열대성 사이클론과 몬순을 관측하기 위해 설립되었다.[74] 핀란드 기상 중앙 사무소(1881)는 헬싱키 대학교 자기 관측소의 일부에서 설립되었다.[75] 일본 도쿄 기상 관측소는 일본 기상청의 전신으로 1883년 지표 기상 지도를 작성하기 시작했다.[76] 미국 기상국(1890)은 미국 농무부 산하에 설립되었다. 호주 기상청(1906)는 기존 주 기상청을 통합하기 위해 기상법에 따라 설립되었다.[77][78]
1904년, 노르웨이 과학자 빌헬름 비어크네스는 그의 논문 "역학 및 물리학의 문제로서의 일기예보"에서 자연법칙에 기반한 계산을 통해 날씨를 예측하는 것이 가능해야 한다고 주장했다.[79][80]
20세기 후반에 들어서야 대기 물리학에 대한 이해가 발전하면서 현대 수치예보의 기반이 마련되었다. 1922년, 루이스 프라이 리처드슨은 제1차 세계 대전 중 구급차 운전수로 근무하면서 작업했던 메모와 유도 결과를 바탕으로 "수치 과정에 의한 일기예보"를 발표했다.[81] 그는 대기 흐름을 지배하는 예보 유체 역학 방정식에서 작은 항을 무시할 수 있으며, 예측을 허용하는 수치 계산 체계를 고안할 수 있다고 설명했다. 리처드슨은 수천 명의 사람들이 계산을 수행하는 대규모 강당을 상상했다. 그러나 전자 컴퓨터 없이는 필요한 계산량이 너무 많았고, 계산에 사용된 격자 크기와 시간 간격으로 인해 비현실적인 결과가 나왔다. 나중에 수치 해석을 통해 이는 수치적 불안정성 때문이라는 것이 밝혀졌다.
1950년대부터 컴퓨터를 이용한 수치 예보가 가능해졌다.[82] 이 방식으로 얻어진 최초의 일기예보는 단층(단일 수직 수준) 모델을 사용했으며, 중위도 로스비 파의 대규모 이동, 즉 저기압과 고기압의 패턴을 성공적으로 예측할 수 있었다.[83] 1959년, 영국 기상청은 최초의 컴퓨터인 페란티 머큐리를 받았다.[84]
1960년대에는 카오스 이론의 본질이 에드워드 로렌츠에 의해 처음으로 관찰되고 수학적으로 설명되어 카오스 이론 분야가 창설되었다.[85] 이러한 발전으로 대기의 혼돈적인 특성으로 인해 발생하는 불확실성을 고려하기 위해 대부분의 주요 예보 센터에서 현재 앙상블 예보를 사용하게 되었다.[86] 지구의 장기적인 날씨를 예측하는 데 사용되는 수학적 모델(기후 모델)은 오래된 일기예보 모델만큼 해상도가 낮은 모델이 개발되었다. 이러한 기후 모델은 온실 가스의 인간 배출에 의해 발생할 수 있는 영향과 같은 장기적인 기후 변화를 조사하는 데 사용된다.
4. 기상학의 분류
기상학은 연구 대상과 방법에 따라 다양하게 분류된다. 기상학은 시간과 공간 규모에 따라 여러 영역으로 나눌 수 있다.
기상 현상은 공간적 규모에 따라 현상을 지배하는 물리 법칙과 환경이 조금씩 다르다. 또한 각 현상의 규모의 크기는 지속 시간의 장단과도 대응하고 있다. 이러한 점에서 기상학도 규모별로 분화하고 있다.[92]
다른 하위 분류는 해당 하위 분류 내의 고유한, 지역적인 또는 광범위한 영향을 설명하는 데 사용된다.
4. 1. 기초기상학
기상학은 대기의 기본적인 성질과 현상을 연구하는 학문이다. 여기에는 대기역학, 대기물리학, 종관기상학, 기후학, 미기상학, 고층기상학, 대기화학, 우주기상학, 기상측기 및 관측 등이 포함된다.Meteorology영어(기상학)은 meteorosel(높은, 상공의)와 logosel(논문·논설·학설)가 결합된 말로서, ‘행성의 대기와 대기 중의 여러 가지 현상을 연구하는 학문’이다.
기상학의 하위 분야는 대기 운동 시스템의 규모에 따라 다음과 같이 나뉜다.[92]
| 운동의 유형 | 수평 규모 (미터) |
|---|---|
| 분자 평균 자유 경로 | 10−7 |
| 미세 난류 와류 | 10−2 – 10−1 |
| 작은 와류 | 10−1 – 1 |
| 회오리바람 | 1–10 |
| 돌풍 | 10 – 102 |
| 토네이도 | 102 |
| 적란운 | 103 |
| 전선, 스콜 라인 | 104 – 105 |
| 허리케인 | 105 |
| 시노프틱 저기압 | 106 |
| 행성파 | 107 |
- 일반기상학: 온대 저기압, 기상 등 1,000~10,000km 정도의 일반적인 규모의 현상을 다룬다. 기상 관측 결과를 바탕으로 일기도에 의해 현상의 구조를 해석하고 예측한다.
- 중규모 기상학: 뇌우, 적란운, 강우대, 해륙풍 등 1~1,000km 정도의 중규모 현상을 다룬다. 기상 레이더 등으로부터 현상의 구조를 해석하고 예측한다. 열대 저기압(태풍), 집중호우, 다운버스트, 토네이도 등과 같은 재해를 가져오는 많은 국지 현상이 중규모이거나 중규모의 대기 상태에 지배되고 있으며, 이러한 현상의 연구가 활발하다. 열대 저기압이나 열대의 뇌우를 연구하는 분야를 열대 기상학이라고 하는 경우도 있다.
- 경계층 기상학: 지표의 마찰의 영향이 큰 지상으로부터 약 1km까지의 대기 경계층에서는 기류가 점성 유체적인 행동을 하는 외에, 지형이나 건물의 영향을 받은 난류 등이 기상에 영향을 준다. 이것들을 고려하면서 대기 경계층 내의 여러 가지 현상을 연구한다.
- 대기역학(기상역학): 대기 중의 다양한 역학적 현상을 유체역학 법칙에 근거하여 연구한다.
- 대기열역학(기상열역학): 열의 이동과 열에 의한 변화를 일으키는 대기 현상을 열역학적 관점에서 연구한다.
- 대기물리학(기상물리학): 대기 중의 응결·강수·복사 등의 물리 과정을 연구한다.
- 고층대기물리학: 오로라 등 주로 열권 이상의 고층 대기에서 일어나는 물리 현상을 연구한다. 최근에는 태양 플레어 등이 관련된 우주기상에 대한 관심이 높다.
- 기상화학: 화학에 근거하여 대기 현상 및 그 성질을 연구한다.
- 대기전기학(기상전기학): 대기 중에서 일어나는 다양한 전기 현상 및 광전현상을 연구한다.
4. 2. 응용기상학
기초기상학의 지식을 활용하여 실제 문제 해결에 적용하는 분야이다. 여기에는 다음이 포함된다.- 항공기상학
- 해양기상학
- 수문기상학
- 생기상학
- 농업기상학
- 기상재해론
4. 3. 규모에 따른 분류
기상 현상은 공간적, 시간적 규모에 따라 다음과 같이 분류된다.| 운동의 유형 | 수평 규모 (미터) |
|---|---|
| 분자 평균 자유 경로 | 10−7 |
| 미세 난류 와류 | 10−2 – 10−1 |
| 작은 와류 | 10−1 – 1 |
| 회오리바람 | 1–10 |
| 돌풍 | 10 – 102 |
| 토네이도 | 102 |
| 적란운 | 103 |
| 전선, 스콜 라인 | 104 – 105 |
| 허리케인 | 105 |
| 시노프틱 저기압 | 106 |
| 행성파 | 107 |
- '''미규모 기상학''' (Microscale meteorology영어): 약 1km 이하 규모의 대기 현상을 연구한다. 개별 뇌우, 구름, 건물이나 언덕 등에 의해 발생하는 국지적 난류 등이 이 규모에 해당한다.[93]
- '''중간규모 기상학''' (Mesoscale meteorology영어): 수평 규모가 1km에서 1000km에 이르고, 수직 규모는 지표면에서부터 대기 경계층, 대류권, 대류권계면, 성층권 하층까지 포함하는 대기 현상을 연구한다. 뇌우, 스콜 라인, 전선, 열대 저기압과 온대 저기압의 강수대, 해륙풍 등이 주요 연구 대상이다.[94]
- '''시노프틱 규모 기상학''' (Synoptic scale meteorology영어): 최대 1000km 및 105초(28일) 규모의 대기 변화를 예측한다. 온대 저기압, 전선대, 제트 기류 등이 주요 연구 대상이다.[95]
- '''전 지구적 규모의 기상학''': 열을 열대에서 극지로 이동시키는 것과 관련된 기상 패턴을 연구한다. 매든-줄리안 진동, 엘니뇨-남방 진동과 같이 수개월 또는 수년의 시간 규모를 갖는 진동이 중요하다.
기상 현상은 공간적 규모에 따라 현상을 지배하는 물리 법칙과 환경이 다르다. 또한 각 현상의 규모의 크기는 지속 시간과도 관련이 있다. 이러한 이유로 기상학은 규모별로 세분화된다.
5. 현대 기상학과 기상 업무
현대 기상학은 꾸준한 관측을 통해 발전해 왔다. 이러한 관측 기술의 발달은 기존 현상을 규명하고 새로운 발견을 가능하게 하여, 기상학은 현재도 발전을 계속하며 다양한 분야를 탄생시키고 있다.
기상을 다루는 업무(기상업무) 중 일기예보 등은 일상의 일부가 되었으며, 연구 기관뿐만 아니라 민간에서도 할 수 있게 되어(미국, 일본 등) 각국에서 형태는 다르지만 기상 산업이라 불리는 것이 출현하고 있다.[135] 또한 개발 단계에 있으며 향후 보급이 예상되는 스마트 그리드와 재생에너지 도입 및 에너지 절약과 관련하여 발전량 예측이나 수요 예측 등과 관련된 기상 예보의 수요가 높을 것으로 예상된다.[136]
기상학 연구에서는 인공강우와 같은 기상 제어 시도도 이루어져 왔다. 궁극적으로 기상을 제어하여 재해를 줄이는 것이 목표이지만, 기술적인 문제로 대규모 실용화는 이루어지지 않고 있다. 또한 윤리적인 문제와 복잡한 기상 시스템을 제어할 수 있는지에 대한 의문도 남아 있다.
5. 1. 기상 관측 기술의 발전
19세기 중반 계기를 이용한 고정 기상 관측이 시작된 이후 1세기 이상 사람의 손으로 관측이 이어졌지만, 20세기 후반 자동 관측(원격 측정법(テレメータによる測定일본어))이 보급되면서 관측이 용이해졌다.[135] 해양에서는 기상관측선이 해양기상부이로 대체되었고, 상공에서는 먼저 기상 레이더, 그 후 1970년대・1980년대부터 기상 위성을 통해 구름과 강수의 실시간 관측이 가능해져 현재의 기상 예보에 필수적인 것으로 활용되고 있다.5. 2. 기상학의 다양한 분야
열대저기압, 토네이도, 한파, 폭염, 가뭄 등 재해를 일으키는 기상 현상과 엘니뇨-남방진동(ENSO) 같은 기후 패턴에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.[135] 오존홀, 대기 오염, 기후 변화(지구 온난화) 등 지구 환경 문제와 관련된 연구도 기상학의 중요한 분야이다.[135]5. 3. 기상 업무의 발전
현대 기상학의 기초는 꾸준한 관측으로 만들어졌다. 19세기 중반 계기를 이용한 고정 기상 관측이 시작된 이후 1세기 이상 사람의 손으로 관측이 이어졌지만, 20세기 후반 자동 관측(원격 측정법에 의한 측정)이 보급되면서 관측이 용이해졌다. 해양에서는 기상관측선이 해양기상부이로 대체되었고, 상공에서는 먼저 기상레이더, 그 후 1970년대・1980년대부터 기상위성을 통해 구름과 강수의 실시간 관측이 가능해져 현재의 기상 예보에 필수적인 것으로 활용되고 있다.이러한 관측 기술의 발달에 따른 기존 현상의 해명과 새로운 발견을 통해 기상학은 현재도 발전을 계속하고 있으며, 다양한 분야가 탄생하고 있다. 특히 열대저기압, 토네이도, 한파, 폭염, 가뭄 등 재해를 가져올 수 있는 기상이나 엘니뇨-남방진동(ENSO)과 같은 기후 패턴에 대한 관심이 높고 활발한 연구가 이루어지고 있다. 또한 오존홀, 대기오염과 기후변동 등 지구환경 문제도 기상학과 깊은 관련이 있으며 많은 기상학자가 연구에 참여하고 있다.
한편, 기상을 다루는 업무(기상업무) 중 일기예보 등은 일상의 일부가 되어 있으며, 연구기관만이 다루는 것이 아니라 민간에서도 할 수 있어(미국, 일본 등) 각국에서 형태는 다르지만 기상산업이라 불리는 것이 출현하고 있다.[135] 또한 개발 단계에 있으며 향후 보급이 예상되는 스마트 그리드와 재생에너지 도입・에너지 절약에 관해서는 발전량 예측이나 수요 예측 등과 관련된 기상 예보의 수요가 높을 것으로 예상된다.[136]
기상학 연구에서는 인공강우와 같은 기상제어의 시도도 이루어져 왔다. 궁극적으로는 기상을 제어하여 재해를 감소시키는 것이 생각되지만, 기술적인 문제로 대규모 실용화는 되지 않고 있다. 또한 윤리적인 문제와 복잡한 기상 시스템을 제어할 수 있는가 하는 문제도 남아 있다.
6. 기상학 관련 직업
기상학은 대기 현상을 연구하고 예측하는 학문으로, 관련 직업은 크게 기상을 연구하는 기상학자와 일기예보 업무에 종사하는 사람으로 나눌 수 있다.
기상학자는 대학교, 대학원, 국가 기상관서 등에서 연구를 수행한다. 예보 업무 종사자는 일본의 기상예보사와 같이 국가 자격을 갖춘 전문가나, "날씨 캐스터"와 같이 날씨 정보를 전달하는 리포터 등이 있다.
6. 1. 기상학자
기상과 관련된 인물은 기상을 연구하는 기상학자와 일기예보 업무에 종사하는 사람, 크게 두 종류로 나눌 수 있다.기상학자는 주로 대학교나 대학원 등 지구과학 관련 분야에서 연구를 하며, 국가 등 공적인 기상관서에서 연구하는 경우도 있다. 일본기상학회 회원은 2012년 3월 말 기준 약 3,700명이다.[137]
예보 업무는 일본에서 1993년에 제정된 국가 자격인 기상예보사가 하는 것이 일반적이며, 예보 업무를 하는 민간 사업자는 반드시 기상예보사를 두도록 기상업무법에서 의무화하고 있다. 또한, 텔레비전 방송 등에서는 “날씨 캐스터”라고 불리는 리포터가 날씨를 전달하는 경우가 있다.
6. 2. 기상 예보 관련 직업
기상예보사는 일본에서 1993년에 제정된 국가 자격으로, 기상업무법에 따라 예보 업무를 하는 민간 사업자는 반드시 기상예보사를 두어야 한다.[137] 텔레비전 방송 등에서는 “날씨 캐스터”라고 불리는 리포터가 날씨를 전달하는 경우가 있다.7. 기상학 관련 장비
기상 관측에는 다양한 장비가 사용된다. 지표면에서는 기상 관측소, 선박, 기상 부표 등에서 온도, 기압, 바람, 습도 등을 측정하며, 온도계, 기압계, 풍속계, 습도계 등이 사용된다.[90] 전문 관측소에서는 대기 질 센서, 측고계, 강수량 센서, 홍수 센서, 낙뢰 센서, 마이크로폰, 피라노미터/피르헬리오미터/분광 방사계, 우량계/적설계, 섬광 계수기, 지진계, 투과율계, GPS 시계 등도 활용된다. 상층 대기 관측에는 라디오존데가 주로 사용되며, 세계기상기구는 항공기 관측 네트워크를 조직하여 이를 보완한다.
원격 탐사 방식으로는 레이더, 라이더, 인공위성 등이 활용된다.[91]
7. 1. 전통적인 기상 관측 장비
각 과학 분야마다 고유한 실험 장비가 있다. 대기의 경우, 측정할 수 있는 많은 요소나 특성이 존재한다. 언제 어디서든 관찰하거나 볼 수 있는 비는 역사적으로 측정된 최초의 대기 특성 중 하나였다. 또한 정확하게 측정된 다른 두 가지 특성은 바람과 습도이다. 이 둘은 볼 수 없지만 느낄 수 있다. 이 세 가지를 측정하는 장치는 15세기 중반에 등장했으며, 각각 우량계, 풍속계, 습도계였다. 15세기 이전에도 많은 대기 변수를 측정하기 위한 적절한 장비를 만들려는 시도가 있었으나, 대부분 어떤 식으로든 결함이 있거나 신뢰할 수 없었다. 아리스토텔레스조차 그의 저서에서 공기를 측정하는 어려움을 언급했다.[90]지표면 측정 세트는 기상학자에게 중요한 데이터이다. 이 데이터는 한 지점에서 다양한 기상 조건의 스냅샷을 제공하며, 일반적으로 기상 관측소, 선박 또는 기상 부표에서 이루어진다. 기상 관측소에서 수행되는 측정에는 온도, 기압, 풍향, 풍속, 습도 등이 있으며, 각각 온도계, 기압계, 풍속계, 습도계로 측정한다.[90] 전문 관측소에는 대기 질 센서 (일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 오존, 먼지, 연기), 측고계(운고), 강수량 센서, 홍수 센서, 낙뢰 센서, 마이크로폰(폭발, 소닉붐, 천둥), 피라노미터/피르헬리오미터/분광 방사계(적외선/가시광선/자외선 광다이오드), 우량계/적설계, 섬광 계수기(배경 방사선, 낙진, 라돈), 지진계(지진 및 진동), 투과율계(시정), 데이터 로깅을 위한 GPS 시계 등이 포함될 수 있다. 상층 대기 데이터는 기상 예보에 매우 중요하며, 가장 널리 사용되는 기술은 라디오존데 발사이다. 세계기상기구는 라디오존데를 보완하기 위해 항공기 관측 네트워크를 조직했다.
기상학에서 사용되는 원격 탐사는 원격 기상 현상으로부터 데이터를 수집하고 기상 정보를 생성하는 개념이다. 일반적인 원격 탐사 유형은 레이더, 라이더, 위성(또는 사진 측량)이다. 레이더와 라이더는 특정 대기 부분을 비추는 전자기파를 사용하므로 수동적이지 않다.[91] 기상 위성은 다양한 고도에서 지구를 공전하는 지구 관측 위성과 함께 산불에서 엘니뇨에 이르기까지 광범위한 현상을 연구하는 데 필수적인 도구이다.
7. 2. 현대적인 기상 관측 장비
각 과학 분야에는 고유한 실험 장비 세트가 있다. 대기의 경우, 측정할 수 있는 많은 대기 요소나 특성이 있다. 언제 어디서든 관찰하거나 볼 수 있는 비는 역사적으로 측정된 최초의 대기 특성 중 하나였다. 또한 정확하게 측정된 다른 두 가지 특성은 바람과 습도이다. 이 둘은 볼 수 없지만 느낄 수 있다. 이 세 가지를 측정하는 장치는 15세기 중반에 등장했으며, 각각 우량계, 풍속계, 습도계였다. 15세기 이전에도 많은 대기 변수를 측정하기 위한 적절한 장비를 만들려는 많은 시도가 있었다. 그중 많은 장비가 어떤 식으로든 결함이 있거나 단순히 신뢰할 수 없었다. 심지어 아리스토텔레스도 그의 저서에서 공기를 측정하는 어려움을 언급했다.지표면 측정 세트는 기상학자에게 중요한 데이터이다. 이 데이터는 한 지점에서 다양한 기상 조건의 스냅샷을 제공하며, 일반적으로 기상 관측소, 선박 또는 기상 부표에서 이루어진다. 기상 관측소에서 수행되는 측정에는 수많은 대기 관측치가 포함될 수 있다. 일반적으로 온도, 기압, 풍향, 풍속 측정 및 습도는 각각 온도계, 기압계, 풍속계, 습도계로 측정되는 변수이다.[90] 전문 관측소에는 대기 질 센서(일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 오존, 먼지, 연기), 측고계(운고), 강수량 센서, 홍수 센서, 낙뢰 센서, 마이크로폰(폭발, 소닉붐, 천둥), 피라노미터/피르헬리오미터/분광 방사계(적외선/가시광선/자외선 광다이오드), 우량계/적설계, 섬광 계수기(배경 방사선, 낙진, 라돈), 지진계(지진 및 진동), 투과율계(시정), 그리고 데이터 로깅을 위한 GPS 시계가 포함될 수 있다.
7. 3. 원격 탐사 장비
기상학에서 원격 탐사는 멀리 떨어진 곳에서 기상 현상에 대한 자료를 모아, 기상 정보를 만들어 내는 것을 말한다. 원격 탐사에 쓰이는 대표적인 장비로는 레이더, 라이더, 인공위성(또는 사진 측량)이 있다.[91] 레이더와 라이더는 전자기파를 대기의 특정 부분에 쏘아 관측하는 방식이므로, 수동적이지 않다.[91] 지구를 여러 고도에서 돌고 있는 지구 관측 위성과 더불어, 기상 위성은 산불부터 엘니뇨까지 넓은 범위의 현상을 연구하는 데 필수적인 도구가 되었다.8. 기상학의 응용 분야
환경기상학은 주로 기온, 습도, 풍향 등 다양한 기상 조건을 바탕으로 산업 오염물질의 물리적, 화학적 분산을 분석한다.
기상학은 이 외에도 다음과 같은 다양한 분야에 응용된다.
- 핵기상학: 대기 중 방사성 에어로졸과 기체의 분포를 연구한다.[122]
- 해양기상학: 바다에서 운항하는 선박을 위한 기상 및 파랑 예보를 다룬다. 미국 해양예보센터(Ocean Prediction Center), 호놀룰루 국립기상청(National Weather Service) 예보 사무소, 영국 기상청(Met Office), 네덜란드 왕립 기상연구소(KNMI), 일본 기상청(Japan Meteorological Agency, JMA) 등에서 세계 대양에 대한 고해상도 예보를 제공한다.
- 군 기상학: 군사적 목적으로 기상학을 연구하고 응용한다. 미국에서는 미국 해군 해군 기상 및 해양학 사령관이 해군과 해병대(United States Marine Corps)의 기상 업무를 감독하고, 미국 공군 공군 기상청이 공군과 육군(United States Army)을 담당한다.
- 에너지 기상학: 풍력, 태양광 발전 등 변동성 전원에 기상이 미치는 영향을 연구한다.
8. 1. 일기 예보
일기 예보는 과학과 기술을 이용하여 미래의 특정 시간과 장소의 대기 상태를 예측하는 것이다. 인류는 수천 년 동안 비공식적으로, 적어도 19세기부터는 공식적으로 일기 예보를 시도해 왔다.[98][99] 과거에는 기압 변화, 현재 날씨 및 하늘 상태를 기반으로 인간의 경험에 의존했다.[101][102] 그러나 현재는 예보 모델을 사용하여 미래 날씨를 예측한다.최적의 예보 모델을 선택하기 위해서는 여전히 사람의 판단이 필요하며, 패턴 인식, 원격상관, 모델 성능 및 편향에 대한 지식이 요구된다. 대기의 카오스적 특성, 방정식을 풀기 위한 막대한 계산량, 초기 조건 측정의 오차, 대기 과정에 대한 불완전한 이해 때문에 예보 정확도는 시간이 지날수록 떨어진다. 앙상블 및 모델 합의를 활용하면 오차를 줄이고 가장 가능성 높은 결과를 얻을 수 있다.[103][104][105]
일기 예보는 다양한 분야에서 활용된다. 일기 경보는 생명과 재산을 보호하는 데 중요하며,[106] 온도와 강수량 예보는 농업[107][108][109][110] 및 상품 거래에 영향을 미친다. 유틸리티 회사는 온도 예보를 통해 전력 수요를 예측하고,[111][112][113] 사람들은 옷차림과 야외 활동 계획에 활용한다. 폭우, 눈, 풍한 등은 야외 활동에 큰 영향을 주므로, 예보를 통해 활동을 미리 계획하고 대비할 수 있다. 재생에너지 분야에서는 풍력 및 태양 에너지 자원 연구, 탐사, 잠재력 분석 등에 기상학적 지식이 활용된다.
8. 2. 항공 기상학
항공 기상학은 항공교통관리에 미치는 기상의 영향을 다룬다.[114] 항공기 승무원들이 자신의 비행 계획과 항공기에 미치는 기상의 영향을 이해하는 것은 매우 중요하며, 이는 ''항공정보 매뉴얼''에서 언급된 바와 같다.[115]항공기에 대한 빙결의 영향은 누적된다. 추력은 감소하고, 항력은 증가하며, 양력은 감소하고, 무게는 증가한다. 그 결과로 실속 속도가 증가하고 항공기 성능이 저하된다. 극단적인 경우, 5분 이내에 에어포일의 앞전에 약 5.08cm~약 7.62cm (약 5cm~7.6cm)의 얼음이 생성될 수 있다. 일부 항공기의 경우, 약 1.27cm (약 1.3cm)의 얼음만으로도 양력이 50% 감소하고 마찰 항력이 같은 비율로 증가한다.[116]
8. 3. 농업 기상학
기상학자, 토양학자, 농업 수문학자, 농학자들은 기후와 날씨가 식물 분포, 작물 수량, 물 사용 효율, 식물과 동물의 생장 시기, 관리되는 생태계와 자연 생태계의 에너지 균형에 미치는 영향을 연구한다. 또한, 식생이 기후와 날씨에 미치는 영향도 연구 대상이다.[117]8. 4. 수문 기상학
수문기상학은 기상학의 한 분야로, 수문 순환, 수지예산, 그리고 폭풍의 강우 통계를 다룬다.[118] 수문기상학자는 누적(정량적) 강수, 폭우, 폭설 예보를 작성하고 발표하며, 갑작스러운 홍수 가능성이 있는 지역을 강조한다. 일반적으로 필요한 지식의 범위는 기후학, 중규모 및 시노프틱 기상학, 그리고 다른 지구과학과 겹친다.[119]이 분야의 다학문적인 성격으로 인해 기술적인 어려움이 발생할 수 있다. 각 개별 분야의 도구와 해결책이 약간 다르게 작동하고, 서로 다른 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼에 최적화되며, 다른 데이터 형식을 사용할 수 있기 때문이다. DRIHM 프로젝트[120] 와 같은 몇몇 프로젝트들은 이 문제를 해결하려고 노력하고 있다.[121]
8. 5. 기타 응용 분야
핵기상학은 대기 중 방사성 에어로졸과 기체의 분포를 연구한다.[122]해양기상학은 바다에서 운항하는 선박을 위한 기상 및 파랑 예보를 다룬다. 미국 해양예보센터(Ocean Prediction Center), 호놀룰루 국립기상청(National Weather Service) 예보 사무소, 영국 기상청(Met Office), 네덜란드 왕립 기상연구소(KNMI), 일본 기상청(Japan Meteorological Agency, JMA)과 같은 기관들이 세계 대양에 대한 고해상도 예보를 준비한다.
군 기상학은 군사 목적을 위한 기상학의 연구 및 응용이다. 미국에서는 미국 해군의 해군 기상 및 해양학 사령관이 해군과 해병대(United States Marine Corps)의 기상 업무를 감독하고, 미국 공군의 공군 기상청이 공군과 육군(United States Army)을 담당한다.
환경기상학은 주로 기온, 습도, 풍향, 그리고 다양한 기상 조건과 같은 기상학적 매개변수를 기반으로 산업 오염물질의 물리적 및 화학적 분산을 분석한다.
에너지 기상학은 기상이 풍력, 태양광 발전 등 변동성 전원에 미치는 영향을 연구한다.
참조
[1]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[2]
웹사이트
History of Meteorology in India
https://web.archive.[...]
Imd.gov.in
2012-03-25
[3]
논문
The dawn of meteorology
1908-10-01
[4]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[5]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[6]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[7]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[8]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[9]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[10]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[11]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[12]
웹사이트
Meteorology: Introduction
http://www.infopleas[...]
2008-11-04
[13]
웹사이트
94.05.01: Meteorology
https://web.archive.[...]
2015-06-16
[14]
서적
Meteorology
https://web.archive.[...]
[15]
서적
De Mundo
https://archive.org/[...]
Oxford : The Clarendon Press
[16]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[17]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[18]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[19]
웹사이트
Weather: Forecasting from the Beginning
http://www.infopleas[...]
2008-11-04
[20]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[21]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[22]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[23]
논문
Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the Optics
[24]
웹사이트
Timeline of geography, paleontology
https://archive.toda[...]
Paleorama.com
[25]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[26]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[27]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[28]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[29]
간행물
Botany and agriculture
[30]
서적
Encyclopedia of the History of Arabic Science
Routledge
[31]
논문
Aristotle's Legacy in Meteorology
[32]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[33]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[34]
웹사이트
Ancient and pre-Renaissance Contributors to Meteorology
http://rammb.cira.co[...]
2015-06-16
[35]
서적
The Rainbow Bridge: Rainbows in Art, Myth, and Science
https://books.google[...]
Penn State Press
[36]
웹사이트
Theodoric of Freiberg and Kamal al-Din al-Farisi Independently Formulate the Correct Qualitative Description of the Rainbow
https://www.encyclop[...]
2020-05-16
[37]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[38]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[39]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[40]
서적
The History of Meteorology: to 1800
American Meteorological Society
[41]
학술지
150 Years: The Leipzig Meteorological Conference, 1872, a Milestone in International Meteorological Cooperation
2022
[42]
웹사이트
Weather Forecasting Through the Ages
https://earthobserva[...]
2023-12-09
[43]
서적
Earth Science' 2005 Ed.
https://books.google[...]
Rex Bookstore, Inc.
[44]
paperback
Fundamentals of Atmospheric Modeling
Cambridge University Press
2005-06-00
[45]
웹사이트
Early Snow Crystal Observations
http://www.its.calte[...]
2015-06-16
[46]
간행물
Fahrenheit, a Pioneer of Exact Thermometry. Heat Transfer, 1966, The Proceedings of the 8th International Heat Transfer Conference, San Francisco, 1966, Vol. 1.
[47]
웹사이트
History of the Celsius temperature scale
https://web.archive.[...]
2001
[48]
서적
John Constable's Skies
The University of Birmingham Press
[49]
웹사이트
Beaufort Scale
https://web.archive.[...]
2009-05-12
[50]
간행물
Œuves completes de Pascal
1647-09-00
[51]
웹사이트
Daniel Bernoulli
https://mathshistory[...]
[52]
웹사이트
Biographical note at "Lectures and Papers of Professor Daniel Rutherford (1749–1819), and Diary of Mrs Harriet Rutherford"
http://www.londonmet[...]
[53]
간행물
Sur la combustion en général and Considérations Générales sur la Nature des Acides
[54]
학술지
Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory
https://link.springe[...]
[55]
학술지
Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' II: On the Nature of Heat
https://link.springe[...]
[56]
서적
A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar
[57]
서적
Admiral of the Ocean Sea: A Life of Cristopher Columbus
Boston
[58]
서적
Edmond Halley: Charting the Heavens and the Seas
Clarendon Press
[59]
간행물
Concerning the cause of the general trade winds
[60]
웹사이트
FAQ: Hurricane Timeline
https://web.archive.[...]
Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory
2017-06-01
[61]
학술지
Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps
[62]
웹사이트
An Essay on the Winds and the Currents of the Ocean
https://web.archive.[...]
2009-01-01
[63]
서적
The Dynamics of Particles and of Rigid, Elastic, and Fluid Bodies
https://archive.org/[...]
B.G. Teubner
[64]
웹사이트
The Norwegian Cyclone Model
https://web.archive.[...]
The University of Oklahoma
2006-10-11
[65]
서적
The Oxford Companion to the History of Modern Science
Oxford University Press
2003
[66]
서적
Climate Since A.D. 1500
Routledge
[67]
웹사이트
News on the wire
https://web.archive.[...]
2009-05-12
[68]
웹사이트
The Invention of the Telegraph
https://web.archive.[...]
Library of Congress
2009-01-01
[69]
웹사이트
Smithsonian Institution Archives
https://web.archive.[...]
2015-06-16
[70]
웹사이트
Prophet without Honour: The Reverend William Clement Ley and the hunt for the jet stream
https://web.archive.[...]
2016-10-13
[71]
논문
Meteorologist's profile — Charles Kenneth Mackinnon Douglas, OBE, AFC, MA
1999-10-01
[72]
논문
Weathering the empire: meteorological research in the early British straits settlements
https://ink.library.[...]
2020-12-20
[73]
논문
The weather prophets: science and reputation in Victorian meteorology
1999
[74]
웹사이트
Establishment of IMD
https://web.archive.[...]
India Meteorological Department
2009-01-01
[75]
웹사이트
History of Finnish Meteorological Institute
https://web.archive.[...]
Finnish Meteorological Institute
2009-01-01
[76]
웹사이트
History
https://web.archive.[...]
Japan Meteorological Agency
2006-10-22
[77]
웹사이트
BOM celebrates 100 years
http://www.abc.net.a[...]
Australian Broadcasting Corporation
2009-01-02
[78]
웹사이트
Collections in Perth: 20. Meteorology
https://web.archive.[...]
National Archives of Australia
2008-05-24
[79]
간행물
Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik (The problem of weather prediction, considered from the viewpoints of mechanics and physics)
http://www.schweizer[...]
1904
[80]
웹사이트
Pioneers in Modern Meteorology and Climatology: Vilhelm and Jacob Bjerknes
http://docs.lib.noaa[...]
2008-10-13
[81]
서적
Weather Prediction by Numerical Process
https://archive.org/[...]
Cambridge University Press
1922
[82]
웹사이트
Atmospheric General Circulation Modeling
https://web.archive.[...]
American Institute of Physics
2008-01-13
[83]
서적
Storm Watchers
https://archive.org/[...]
John Wiley & Sons, Inc.
2002
[84]
웹사이트
The history of Numerical Weather Prediction at the Met Office
https://web.archive.[...]
2018-01-15
[85]
논문
Deterministic non-periodic flow
1963
[86]
웹사이트
Ensemble Prediction Systems
http://www.wpc.ncep.[...]
Hydrometeorological Prediction Center
2010-12-31
[87]
서적
Meteorology Glossary
http://glossary.amet[...]
American Meteorological Society
2014-03-10
[88]
서적
Meteorology Glossary
http://glossary.amet[...]
American Meteorological Society
2014-03-10
[89]
웹사이트
Atmospheric Scientists, Including Meteorologists : Occupational Outlook Handbook: : U.S. Bureau of Labor Statistics
https://www.bls.gov/[...]
2020-03-24
[90]
웹사이트
Surface Weather Observations and Reports, Federal Meteorological Handbook No. 1
https://web.archive.[...]
Office of the Federal Coordinator of Meteorology
2009-01-02
[91]
서적
Radar Principles
John Wiley & Sons, Inc.
1998
[92]
서적
An Introduction to Dynamic Meteorology
http://www.staff.sci[...]
Elsevier Academic Press
2016-03-05
[93]
웹사이트
AMS Glossary of Meteorology
https://web.archive.[...]
American Meteorological Society
2008-04-12
[94]
웹사이트
Online Glossary of Meteorology
http://amsglossary.a[...]
Allen Press
2000
[95]
서적
Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes: Principles of Kinematics and Dynamics, Vol. 1
Oxford University Press
1992
[96]
웹사이트
Global Modelling
http://www.nrlmry.na[...]
US Naval Research Laboratory
[97]
서적
The atmospheric boundary layer
Cambridge University Press
1992
[98]
웹사이트
Astrology Lessons
https://web.archive.[...]
2008-01-12
[99]
웹사이트
An Economic History of Weather Forecasting
https://web.archive.[...]
Economic History Association
2007-04-15
[100]
웹사이트
Weather Forecasting Through the Ages
https://web.archive.[...]
2008-05-25
[101]
웹사이트
Applying The Barometer To Weather Watching
https://web.archive.[...]
2008-05-25
[102]
웹사이트
Field Forecasting—a short summary
https://web.archive.[...]
2008-05-25
[103]
웹사이트
The Use of Ensemble Forecasts to Produce Improved Medium Range (3–15 days) Weather Forecasts
https://web.archive.[...]
Earth System Research Laboratories
2007-02-16
[104]
웹사이트
TC Genesis, Track, and Intensity Forecating
http://www.wpc.ncep.[...]
2007-07-21
[105]
웹사이트
TPC/NHC’S REVIEW OF THE NCEP PRODUCTION SUITE FOR 2006
http://www.emc.ncep.[...]
2008-05-05
[106]
웹사이트
National Weather Service Mission Statement
https://web.archive.[...]
NOAA
2008-05-25
[107]
웹사이트
Dry weather conditions continue for Texas
https://web.archive.[...]
2008-05-26
[108]
웹사이트
Drought Corn Silage
https://web.archive.[...]
University of Nebraska–Lincoln
2008-05-26
[109]
웹사이트
Peach Orchard Establishment and Young Tree Care
https://web.archive.[...]
University of Georgia
2008-05-26
[110]
웹사이트
After Freeze, Counting Losses to Orange Crop
https://www.nytimes.[...]
2008-05-26
[111]
웹사이트
FUTURES/OPTIONS; Cold Weather Brings Surge In Prices of Heating Fuels
https://www.nytimes.[...]
2008-05-25
[112]
웹사이트
Heatwave causes electricity surge
http://news.bbc.co.u[...]
2008-05-25
[113]
웹사이트
The seven key messages of the Energy Drill program
https://web.archive.[...]
Toronto Catholic District School Board
2008-05-25
[114]
서적
A Dictionary of Aviation
Osprey
[115]
일반
[116]
웹사이트
Aeronautical Information Manual, Section 1. Meteorology: 7-1-21. PIREPs Relating to Airframe Icing
https://www.faa.gov/[...]
Federal Aviation Administration, Dept. of Transportation
2020-08-17
[117]
웹사이트
Agricultural and Forest Meteorology
http://www.elsevier.[...]
Elsevier
[118]
웹사이트
Encyclopædia Britannica
https://www.britanni[...]
[119]
웹사이트
Hydrometeorological Prediction Center
http://www.wpc.ncep.[...]
NOAA/ National Weather Service, National Centers for Environmental Prediction
[120]
웹사이트
Home
https://web.archive.[...]
2015-06-16
[121]
간행물
DRIHM News, number 1
http://www.drihm.eu/[...]
2012-03-01
[122]
논문
Modern research in nuclear meteorology
1974-02-01
[123]
웹사이트
The Invention of the Telegraph
http://memory.loc.go[...]
Library of Congress
2009-01-01
[124]
웹사이트
Establishment of IMD
http://www.imd.gov.i[...]
India Meteorological Department
2009-01-01
[125]
웹사이트
History of Finnish Meteorological Institute
http://www.fmi.fi/or[...]
Finnish Meteorological Institute
2009-01-01
[126]
웹사이트
History
https://www.jma.go.j[...]
Japan Meteorological Agency
2021-03-24
[127]
웹사이트
BOM celebrates 100 years
http://www.abc.net.a[...]
오스트레일리아 방송 협회
2008-01-01
[128]
웹사이트
Collections in Perth: 20. Meteorology
http://www.naa.gov.a[...]
National Archives of Australia
2008-05-24
[129]
논문
Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps
[130]
웹사이트
The Norwegian Cyclone Model
http://weather.ou.ed[...]
2006-10-11
[131]
서적
Storm Watchers
John Wiley & Sons, Inc.
[132]
논문
Deterministic non-periodic flow
[133]
웹사이트
Ensemble Prediction Systems
http://www.hpc.ncep.[...]
Hydrometeorological Prediction Center
2010-12-31
[134]
웹사이트
50年目を迎えた気象庁の数値予報
http://www.jmbsc.or.[...]
気象業務支援センター
2011-09-01
[135]
웹사이트
気象産業の形成と展望－日本・アメリカの気象業界の実態と気象情報市場の推移－
http://www.econ.hoku[...]
北海道大学
[136]
웹사이트
スマートグリッド構成要素としての「天気予報」
http://blogs.itmedia[...]
ITmediaオルタナティブブログ
2010-02-10
[137]
웹사이트
2011年度事業報告
https://www.metsoc.j[...]
日本気象学会
[138]
서적
A Dictionary of Aviation
https://archive.org/[...]
Osprey
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com