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온대 저기압

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1. 개요

온대 저기압은 위도 30°에서 60° 사이의 중위도에서 주로 발생하는 저기압 시스템으로, 열대 저기압이 변질되어 발생하기도 한다. 전선을 동반하며 기온과 이슬점의 변화가 뚜렷하여 경압성을 띤다. 자체적으로 형성되거나 열대 저기압이 변환되어 발생하며, 노르웨이 저기압 모형과 샤피로-카이저 모형으로 설명된다. 온대 저기압은 이동하면서 강수, 강풍, 폭설 등의 기상 현상을 동반하며, 심한 경우 홍수, 토네이도, 폭풍을 일으키기도 한다.

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온대 저기압
지도
개요
유형저기압
다른 이름온대성 저기압
중위도 저기압
파동성 저기압
특징
발생 위치중위도
관련 날씨강수
뇌우
겨울 폭풍
발달 과정
주요 단계초기 발생
발달
최성기
소멸
관련 기단한대기단
열대기단
기상학적 특징
대기 전선한랭 전선
온난 전선
폐색 전선
기압저기압 중심
바람시계 반대 방향 (북반구)
기타
관련 기상 현상사이클론

2. 용어

온대 저기압은 위도 30°에서 60° 사이에서 형성되기 때문에 '온대'라는 이름이 붙었다. 처음부터 중위도에서 형성되었으면 중위도 저기압, 열대 저기압이 중위도로 진입하여 생겨났다면 잔존 저기압이라고 부른다.[87][88] 일기예보 등 일반인에게 알릴 때에는 단순히 '저기압'으로 설명하기도 한다.

온대 저기압은 전선을 따라 기온과 이슬점원만하게 변화하기 때문에 경압성을 띈다고 분류된다. 소멸 단계에서는 열이 저기압 전체에 고르게 퍼지기 때문에 순압성을 띄게 된다.[89]

'저기압'이라는 용어는 여러 유형의 저기압 시스템에 적용되는데, 그중 하나가 온대 저기압이다. '온대'라는 수식어는 이러한 유형의 저기압이 일반적으로 열대 지방 밖, 지구의 중위도(위도 30°~60°)에서 발생한다는 것을 의미한다. 중위도에서 형성될 경우 '중위도 저기압', 열대 저기압이 중위도로 진입한 경우 '온대 저기압'이라고 한다.[1][2] 기상 예보관과 일반 대중은 이를 간단히 '저기압' 또는 '저기압'이라고 부르는 경우가 많다. 전선성 저기압, 비열대 저기압, 혼합 저기압과 같은 용어도 자주 사용된다.

온대 저기압은 주로 바로클리닉으로 분류되는데, 그 이유는 온도와 이슬점 경도가 전선대라고 알려진 전선대를 따라 형성되기 때문이다. 온대 저기압은 저기압 주변의 열 분포가 반경에 따라 상당히 균일해지는 생애 후반부에 바로트로픽이 될 수 있다.[3]

3. 형성

온대 저기압이 형성되는 대략적인 위치.


온대 저기압은 위도 30°와 60° 사이인 온대 어디서나 형성될 수 있는데, 자체적으로 형성되기도 하고, 열대 저기압이 변화하여 형성되기도 한다. 1979년부터 2018년까지 북반구에는 49,745~72,931개, 남반구에는 71,289~74,229개의 온대 저기압이 형성되었다.[90]

남반구에서는 30도부터 70도까지의 범위에서 6시간 내에 평균적으로 온대 저기압 37개가 형성되며,[91] 다른 연구에서는 매 겨울마다 온대 저기압 234개가 형성된다고 보았다.[92]

3. 1. 자체 형성 (저기압 발생)

온대 저기압은 수직 방향 급변풍이 있는, 기온과 이슬점이 일정한 대역을 따라 형성되며, 경압성 저기압으로 분류된다. 처음에는 전선 주변의 제트류 상층부의 조건이 맞는 사분면에서 저기압이 형성되는데, 이 사분면은 보통 확산 방향의 왼쪽 앞과 오른쪽 뒤이다.[93] 확산으로 인해 기주 꼭대기에서 바람이 불어 나오게 되며, 기주의 질량이 감소하므로 표면 기압(기주의 무게)은 감소한다. 이로 인해 저기압이 형성되어, 주변의 공기가 중심으로 들어오게 되고, 안으로 들어온 공기는 기주를 따라 위로 올라가므로 구름이 생겨난다.

온대 저기압의 세력이 커지면 한랭전선은 저기압 뒤쪽을 돌아 적도 방향을 휩쓰는 형태로 진행한다. 따뜻한 공기보다 차가운 공기의 밀도가 높기 때문에, 차가운 공기를 몰아내야 이동할 수 있는 온난전선은 진행 속도가 한랭전선에 비해 느리다. 결과적으로 한랭전선이 온난전선과 겹치면 따뜻한 공기가 위쪽으로 밀려 올라가며 폐색전선이 발생한다. 이때부터 저기압의 중심부가 냉각되기 시작한다.

제트류 상층부의 조건이 맞는 사분면에 있거나, 자연적인 온도 기울기가 있는 곳이어서, 상층부에 작용하는 힘이 클 경우, 기압이 감소하는 속도는 매우 빨라질 수 있다. 시간당 기압이 1mbar 이상 떨어질 경우, 폭발적 저기압 발생이라고 부르며, 폭탄에 비유하기도 한다.[94][95][96] 저기압 상층부의 확산이 클수록 저기압의 세기가 커지며, 12월부터 1월 사이에 북태평양과 북대서양에서는 세기가 열대 저기압에 육박하는 온대 저기압이 발생할 수도 있다.[97] 1986년 12월 14일, 아이슬란드 근방에서 발생한 온대 저기압의 중심 기압은 920mbar까지 감소했는데, 이는 5등급 허리케인에 해당하는 정도였다.[98]

3. 2. 열대 저기압의 변화 (온대 저기압화)

열대 저기압은 위도 30°에서 40° 사이에서 소멸할 때 온대 저기압으로 변할 수 있는데,[99] 북태평양과 북대서양에서는 이 단계를 잔존 저기압(Post-Tropical Cyclone영어)이라고 부른다.[100][101] 이렇게 형성된 온대 저기압은 주변 경압계의 기압골이나 전선과 합쳐지는데, 이 과정에서 겉보기 크기는 커지고, 중심의 세력은 약화된다. 하지만 간혹 온대 저기압으로 변화가 끝난 후 기압골의 에너지를 받아 세력이 다시 강해지는 경우도 있다.[99] 모양 또한 대칭에서 점차 비대칭으로 바뀐다.[103][102][104]

열대 저기압이 온대 저기압으로 변할 때는 고도가 높아질수록 차가운 공기의 반대쪽으로 경사가 생기며, 에너지원 또한 잠열에서 경압 과정으로 변화한다. 최종적으로는 중심 저기압의 온도가 떨어져 냉각된다.[103][104]

간혹 온대 저기압이 수직 방향 급변풍이 없는, 따듯한 바다 위에 들어가게 되면, 온대 저기압이 열대 저기압으로 변하기도 하며,[105] 이 경우 차가운 저기압 중심부가 천천히 열대 저기압의 중심부로 변화한다.[106][107] 대표적인 예시로는 1991년 퍼펙트 스톰이 있다.[108]

미국 합동태풍경보센터에서는 가시광선 및 적외선 위성 사진을 이용해 열대 저기압의 세기를 추정하는 법을 토대로 한, 열대 전이법(Extratropical Transition Technique영어, ET)을 사용하여 열대 저기압이 온대 저기압으로 변화하였는지를 판정한다. 열대 저기압의 중심 대류가 사라지면 드보락법 자체가 성립하지 않아 비현실적으로 낮은 수치가 나오게 되는데,[109][110] 이 원리와 아열대 저기압의 세기를 판별하는 법을 결합하여 사용한다.[111] 이 방법은 열대 저기압이 속도를 유지한 채 전선과 상호작용하거나 중심의 대류가 사라질 경우 적용한다.[112] XT 척도는 드보락 척도와 같은 원리로 적용되는데, 온대 저기압으로 변화 중임을 표시하기 위해 'T' 대신 'XT'를 사용한다.[113] 또한, 온대 저기압으로의 변화가 일어나지 않고 소멸할 경우에는 사용하지 않으며,[112] 저기압 중심부가 완전히 냉각된 이후에도 더 이상 쓰지 않는다.[113]

4. 발달

온대 저기압의 발달과 생애를 설명하는 과학 모형으로는 노르웨이 저기압 모형과 샤피로-카이저 모형이 있다.[114]

온대 저기압은 온도와 이슬점 기울기가 큰 띠를 따라 형성되며, 상당한 수직 풍속 시어를 동반하여 경압성 저기압으로 분류된다. 저기압 발생은 상층 제트 기류 최대치의 유리한 사분면 근처, 즉 발산이 일어나는 후방 우측 및 전방 좌측 사분면에서 시작된다.[7] 발산으로 인해 기둥 상단의 공기가 밖으로 나가면서 기둥 내 질량이 감소하고, 지표면 기압이 낮아진다. 이 낮아진 기압은 공기를 끌어들여 저층 풍계에서 수렴을 일으키고, 이는 기둥 내 상승 운동으로 이어져 저기압을 흐리게 만든다.

저기압이 강해지면 한랭 전선은 적도를 향해 이동하고, 온난 전선은 차가운 공기의 밀도가 높아 더 느리게 진행된다. 시간이 지나면서 한랭 전선의 극지방 부분이 온난 전선의 일부를 앞질러 따뜻한 공기를 상층으로 밀어 올리면서 폐색 전선이 형성된다. 결국, 저기압은 등압성 한랭화되어 약해진다.

2016년 1월 북대서양에서 발생한 온대 저기압으로, 고립폐색으로 인해 처럼 생긴 구조가 나타났다. 이 저기압은 이후 열대 저기압인 허리케인 알렉스로 발달했다.


1시간에 이상 기압이 떨어지는 급격한 저기압 발생은 폭발적 저기압 발생이라고 하며, 이러한 저기압을 폭탄 저기압이라고 부른다.[8][9][10] 폭탄 저기압은 멕시코 만류와 같은 온도 기울기가 큰 지역이나 상층 제트 스트림의 유리한 사분면에서 발생하며, 12월과 1월에 북대서양과 북태평양에서 자주 발생한다.[11] 1986년 12월 아이슬란드 근처에서는 이하로 기압이 떨어진 온대 저기압이 발생했는데,[12] 이는 5등급 허리케인에 해당한다. 북극에서 저기압의 평균 기압은 겨울에 , 여름에 이다.[13]

노르웨이 학파는 전선파동설을 통해 전선의 남북 풍속 차이(수평 시어)가 커져 전선면이 불안정해지면서 저기압이 발생한다고 보았다. 그러나 1940년대 후반 줄리어스 차니와 에릭 잉거는 전선의 남북 온도차가 크면 지상과 상공의 풍속 차이(연직 시어)가 커져 발생하는 경압 불안정파가 저기압 발생에 영향을 준다는 것을 발견했다. 현재는 상공의 편서풍에 발생한 경압 불안정파가 지상의 전선과 상호 작용하여 저기압이 발생한다고 본다.

1980년대 이후 기상위성 관측 등이 발달하면서 노르웨이 학파 모델의 문제점이 지적되었고, 1990년 멜빈 샤피로와 다니엘 케이서가 상세한 관측 결과를 바탕으로 샤피로-카이저 모델을 제시했다.

4. 1. 노르웨이 저기압 모형

제1차 세계 대전 직후 개발된 모형으로, 저기압성 순환이 전선면을 따라 이동해, 결국 폐색되어 춥고 순압한 환경에 이른다는 모형이다.[115] 노르웨이 저기압 모형은 육지에서의 기상 관측을 토대로 만들어졌으며, 현대에도 육지에서의 온대 저기압 발달을 잘 설명한다는 이점을 지니고 있다.

1920년 전후에 노르웨이의 기상학자 빌헬름 비예르크네스를 중심으로 한 학파(노르웨이 학파 또는 베르겐 학파라고 불림)에 의해 제창된 저기압 모델이다. 이 시대에는 고층 대기 관측 데이터가 아직 적었고, 지상 관측 데이터를 중심으로 구축되었다. 고전적인 모델이지만, 저기압의 실태를 잘 설명할 수 있기 때문에 현재에도 널리 저기압 설명에 이용되고 있다.

노르웨이 학파는 따뜻한 공기를 가진 아열대 고기압대와 차가운 공기를 가진 극고기압대의 경계에서 형성되는 한대 전선(아한대 저기압대) 상에서 발생하는 소용돌이로 생각했다. 한대 전선의 일부에서 따뜻한 공기의 세력이 강해지면 그 부분은 고위도로 이동하기 시작하여 온난 전선이 되고, 한편 차가운 공기의 세력이 강해지면 저위도로 이동하기 시작하여 한랭 전선이 된다. 코리올리 힘에 의해 이 공기의 흐름은 회전하고, 북반구에서는 동쪽의 온난 전선과 서쪽의 한랭 전선의 경계에서 반시계 방향의 소용돌이(남반구에서는 시계 방향의 소용돌이)가 생긴다. 이것이 저기압의 중심이다.

발달한 온대 저기압(남반구이므로 소용돌이가 시계 방향임)


온난전선에서는 상대적으로 가벼운 따뜻한 공기가 상대적으로 무거운 찬 공기 위로 흘러 올라가고, 한랭전선에서는 찬 공기가 따뜻한 공기 아래로 파고든다. 이러한 운동에 의해 중력에 의한 위치 에너지가 감소하고, 그만큼이 공기의 운동 에너지로 변환된다. 그 결과, 저기압의 소용돌이 회전이 가속화된다. 그에 따라 저기압의 중심 기압도 하강한다. 이 과정이 진행됨에 따라 저기압의 남쪽에 존재하는 지상이 따뜻한 공기로 덮인 부분('''온난역''')이 감소하고, 찬 공기로 덮인 부분이 증가한다. 이것은 일기도 상으로 온난전선에 한랭전선이 따라붙는 것처럼 보인다. 그리고 마침내 저기압 중심에 가까운 부분에서는 지상에서 따뜻한 공기가 사라진다. 이것을 '''폐색'''(occlusion)이라고 한다. 그러나 저기압의 전면과 후면의 찬 공기는 원래 멀리 떨어진 곳의 공기이므로, 어느 정도의 온도차가 있어 전선이 남는다. 이 전선을 '''폐색전선'''이라고 한다.

노르웨이 학파는 저기압 발생의 원인이 되는 따뜻한 공기와 차가운 공기의 남북 이동은, 전선의 남북 풍속 차이(수평 시어)가 커지면 전선면이 불안정해져 발생한다고 생각했다. 이 설을 전선파동설이라고 한다. 그러나 이러한 원인만으로는 실제 저기압의 발생 과정을 설명할 수 없었다. 1940년대 후반에 줄리어스 차니와 에릭 잉거는 전선의 남북 온도차가 크면 지상과 상공의 풍속 차이(연직 시어)가 커져 불안정해지고, 남북으로 기류가 흔들리는 것을 발견했다. 이렇게 발생하는 기류의 남북 방향 파동을 경압 불안정파라고 한다. 현재는 상공의 편서풍에 발생한 경압 불안정파가 지상의 전선과 상호 작용하여 저기압이 발생한다고 생각되고 있다.

4. 2. 샤피로-카이저 모형



샤피로-카이저 모형은 1990년에 멜빈 샤피로(Melvin Shapiro)와 다니엘 케이서(Daniel Keyser)가 제안한 온대 저기압 발달 모형이다.[116] 이 모형은 해양, 특히 대서양을 지나는 항공기에서 수집한 자료를 바탕으로 해양에서 형성된 온대 저기압을 기준으로 만들어졌다.[39]

샤피로-카이저 모형은 노르웨이 모형과 비교했을 때 다음과 같은 주요 차이점이 있다.[116][39]

  • 한랭전선의 분리: 노르웨이 모형에서는 온난전선과 한랭전선이 저기압 중심에서 연속되어 있지만, 샤피로-카이저 모형에서는 저기압 발달이 시작되면 온난전선과 한랭전선이 분리된다. 이를 전선의 단열이라고 한다.
  • 온난 폐색전선의 해석: 노르웨이 학파 모델에서는 후굴 온난전선 부분을 폐색전선으로 해석하지만, 샤피로-카이저 모델에서는 온난 폐색전선을 온난전선과 같은 것으로 취급한다.
  • 한랭전선의 위치: 한랭전선이 온난전선과 수직인 온난역을 통과할 수 있다.


저기압이 발달하면서 온난전선은 저기압 중심의 북쪽을 지나 남서쪽으로 뻗어 나가는데, 이를 후굴 온난전선이라고 한다. 한랭전선은 저기압 중심의 남쪽에서 남서쪽으로 뻗어 나가며, 이 모양은 T자형 스테이크의 뼈 부분과 비슷하여 T자형 전선이라고 불린다. 저기압 중심의 위치는 노르웨이 학파 모델에서는 폐색전선의 끝부분인 반면, 샤피로-카이저 모델에서는 T자의 교차점 부근이라는 차이가 있다.

저기압이 더욱 발달하면 후굴 온난전선이 저기압 중심으로 빨려 들어간다. 한랭전선은 남동쪽으로 이동하며, 이 시기 저기압 중심은 샤피로-카이저 모델에서는 한기단 내에 떨어져 나온 온난 기단의 소용돌이이다.

샤피로-카이저 모델이 제시된 이후에도 노르웨이 학파 모델에 가까운 저기압도 존재한다는 사실이 확인되었다. 따라서 두 모형은 상호 배타적인 것이 아니라, 서로 다른 유형의 온대 저기압을 설명하는 모형으로 해석된다.

4. 2. 1. 온난 고립폐색

온난 고립폐색은 온대 저기압의 성숙 단계이다. 1980년대 후반 대서양 급속 강화 사이클론 연구(Experiment on Rapidly Intensifying Cyclones over the Atlantic영어, ERICA)에서 해양에서 발생한 저기압의 아랫쪽이 비정상적으로 따뜻하고, V자 모양으로 접힌 온난전선에 둘러싸여 있으며, 표면 풍속이 강한 지역 또한 V자 모양으로 분포한다는 사실이 밝혀진 이후 제기된 이론이다.[117]

중심에 태풍의 눈과 비슷하게 구름이 없고 기압이 낮은 영역이 생기며, 열대 저기압 정도의 바람이 불고, 강한 대류가 일어난다. 강도가 강할 경우 중심부 기압이 950밀리바 이하로 떨어지기도 한다.[117]

잠열의 흐름이 중요하기 때문에, 대다수는 바다 위에서 발생한다. 온난 고립폐색 근처의 해안가는 태풍과 비슷하게 강한 비바람의 피해를 입을 수 있다.[116][118] 북반구에서는 겨울에만 일어나지만, 남반구에서는 사계절 내내 발생한다.

북인도양을 제외한 모든 열대 지방에서는 열대 저기압이 온대 저기압으로 바뀜에 따라, 온난 고립폐색이 발생해 폭풍이 다시 강해질 수 있다.[119][120]

베링해에서 온대 저기압으로 바뀌고 있는 태풍 누리.

5. 구조

온대 저기압은 전선을 동반하며, 전선을 따라 기온과 이슬점이 원만하게 변화하는 경압성을 띈다. 온대 저기압이 소멸될 때는 열이 저기압 전체에 고르게 퍼져 순압성을 띄게 된다.[89]

QuikSCAT 위성이 촬영한, 바다 위에 있는 온대 저기압. 풍속이 최대가 되는 지점은 폐색전선 바깥에 위치한다.


2010년 10월 25일부터 27일까지 미국 중부와 동부에서 온대 저기압이 발달하는 모습.

5. 1. 표면 기압 및 바람 분포

온대 저기압의 중심 기압은 낮고, 바람은 북반구에서 반시계 방향으로 분다.[122] 풍속은 기압 경도력이 가장 강한 온난전선, 폐색전선, 한랭전선의 차가운 공기가 있는 부분에서 가장 강하다.[121] 코리올리 효과 때문에 바람 방향은 북반구에서 반시계 방향, 남반구에서 시계 방향이다.[122] 중심 근처에서는 기압 경도력과 코리올리힘이 서로 평형을 이루어야 온대 저기압이 스스로 붕괴하지 않는다.[122]

열대 저기압과 같은 원리로, 온대 저기압도 남반구에서는 시계 방향으로 회전한다.

5. 2. 수직 구조

온대 저기압은 차가운 기단 쪽으로 기울어지며, 고도가 높아질수록 세기가 증가한다. 간혹 높이가 9 km를 넘을 때도 있다.[125] 표면 기온을 기준으로, 온대 저기압 중심부의 기온은 주변에 비해 매우 낮은데, 이는 열대 저기압과 정반대이다.[126] 이를 이용해, 기온과 압력 사이의 관계를 이용하면 저기압의 종류를 판별할 수 있다.[127]

6. 이동

온대 저기압은 주로 편서풍에 의해 북반구와 남반구 모두에서 동쪽으로 이동한다. 이 바람의 흐름은 보통 '동서풍'이라고 부른다.[128] 바람의 방향이 동서 방향에서 자오선 방향(남북 방향)으로 바뀔 경우, 남북 방향으로의 이동 속도 자체는 느려진다.[129]

동서풍을 나타낸 도표. 중위도 지방에서 서풍이 강하게 불고 있음을 확인할 수 있다.


이동 방향의 변화는 보통 다른 저기압이나 고기압, 기압골, 기압마루와의 상호작용으로 인해 발생한다. 강한 고기압이 있으면 온대 저기압의 진로를 막을 수 있는데, 이 경우 고기압과 온대 저기압 모두가 약화되거나, 온대 저기압이 고기압 옆으로 우회하거나, 둘 모두가 일어난다. 또한 진로를 막는 고기압이 다른 이유로 약해지면 반대로 온대 저기압이 강해지는 상황도 발생한다.[130]

온대 저기압이 다른 온대 저기압과 만나면, 후지와라 효과로 인해 두 저기압이 합쳐지기도 한다. 보통은 두 저기압이 결국 합쳐져 온대 저기압 하나로 합쳐지나, 두 저기압의 방향만 바뀌고 끝나기도 한다. 상호작용의 결과는 두 저기압의 크기, 세기, 둘 사이의 거리, 주변 대기의 상태 등에 따라 달라진다.[131]

7. 영향

온대 저기압에서 눈이 내리는 지역


오스트레일리아 동부 해안 저기압이 오스트레일리아 남동부에 접근하는 모습


온대 저기압은 다양한 기상 현상을 동반하며, 때로는 큰 피해를 일으키기도 한다.

7. 1. 일반적인 영향

온대 저기압은 보통 약한 를 내리며, 표면 풍속은 15km/h에서 30km/h 정도이지만, 간혹 폭우를 내리거나 풍속이 119km/h에 달하기도 한다.[132][48] 온난전선과 관련된 강우대는 넓게 펼쳐져 있으며, 한랭전선과 관련된 강우대는 강한 비나 뇌우가 내리며, 늦가을부터 초봄까지는 대륙의 온도가 낮아 폭설이 일어나기도 한다. 성숙한 온대 저기압에서는 지표 저기압의 북서쪽 주변부에 '''콤마 헤드'''라고 알려진 지역이 있는데, 이곳은 강한 강수, 빈번한 뇌우, 그리고 눈보라가 발생하는 지역이 될 수 있다.

7. 2. 극단적인 경우

대기에 수증기가 많고 상층부의 확산이 클 경우, 한랭전선 앞쪽에 스콜선과 뇌우선이 생겨, 우박과 강풍이 발생하며,[133] 방향성 돌풍이 강할 경우 토네이도가 발생할 수도 있다.[134]

열대 저기압이 온대 저기압으로 바뀔 경우, 보통은 빠르게 해체되거나 다른 기상 현상에 흡수되지만, 간혹 강하게 유지되기도 한다.[135]

여름에는 온대 저기압의 세기가 약하지만, 강수량이 많아져 홍수를 일으킬 수 있다. 2016년 7월 황하이 폭풍에서는 강풍이 발생하지 않았지만, 중국 대륙에 대규모 홍수가 일어나, 184명이 사망하고, 재산 피해는 3320억위안(약 6.35조)에 달했다.[136][137]

최근에는 온대 저기압에 의해 강풍과 폭우가 같이 발생하는 복합적인 경우가 화제가 되고 있으며, 전체 온대 저기압 발생 건수의 3 ~ 5% 가량을 차지한다.[90]

7. 3. 기후 및 대류

에드워드 노턴 로렌즈의 분석에 따르면, 온대 저기압은 극과 적도의 온도 차이로 발생한 위치 에너지를 운동 에너지로 전환하는 과정에서 발생하는 것으로, 온대 저기압을 통해 적도의 에너지가 고위도로 전달되어 온도 차이가 감소한다.[138] 온대 저기압은 운동 에너지와 잠열을 전달함으로서, 알류샨 저기압과 아이슬란드 저기압 형성에 영향을 끼치기도 한다.[139]

8. 역대 온대 저기압

조선왕조실록을 분석한 한 연구에서는, 1446년에 발생한 홍수 피해가 온대 저기압으로 인한 것이라고 추정하였다.[140]

1975년 11월 10일 슈피리어호에 온대 저기압이 강타해 미국-캐나다 국경 근처에 있던 화물선 에드먼드 피츠제랄드호가 침몰했다.[141]

1984년 10월 11일, 빠르게 세력이 커지던 온대 저기압이 밴쿠버섬을 지나며 캐나다 서해안에 계류되어 있던 부표가 대량으로 실종되었다.[142]

2005년 8월 23일, 남반구우루과이에 강력한 온대 저기압이 불어 10명이 사망하였다.[143] 수도인 몬테비데오를 통과할 때는 순간 풍속이 160km/h에 달해, 열대 저기압 정도 세기의 바람이 4시간 동안 지속되었다.[144] 카라스코 국제공항에서의 순간 풍속은 172km/h, 몬테비데오 항구에서는 187km/h에 달했다. 최저 기압은 991.7hPa였다. 남반구의 초봄에 해당하는 이 시기는 원래 온대 저기압이 흔하게 발생하나, 이 정도로 강한 온대 저기압은 없다시피하였다.[144]

2022년 9월 23일 허리케인 피오나는 잔존 저기압으로 변화하였으나, 세기가 유지된 채 캐나다를 강타하였다.[145]

9. 3차원적 온대 저기압 모델 (일본어 문서 추가)

트라프(기압골)에서는 등고도면에서 동쪽에 따뜻한 공기가 유입되고, 서쪽에는 찬 공기가 유입된다. 따뜻한 공기 유입 아래에서는 정수압 평형의 관계에 따라 기압이 낮아지고, 그 저기압에 대해서도 마찬가지이므로, 상층의 저기압은 서쪽으로 기울어지도록 하층에 전파되어 트라프의 동쪽 지상에 저기압이 생긴다. 이것을 '''경압 불안정파'''라고 한다. 트라프의 동쪽이나 리지(기압마루)의 서쪽, 제트류라고 불리는 상공의 강풍대의 상류 저위도 측, 하류 고위도 측에서는 경도풍과 지균풍의 풍속 관계에 의해 기류가 발산한다. 즉, 기류의 밀도가 감소하므로, 이것도 저기압의 발달에 기여한다. 또한, 지표 마찰의 영향을 받아 상승 기류가 발생한다(스핀다운 효과).[86]

유효 위치 에너지의 일부는 수직 방향의 순환에 의한 운동 에너지로 변환되지만, 대기 하층에 명료한 전선이 없어도 저기압의 발생에 의해 새롭게 전선이 발생하는 것이 잘 알려져 있는 것처럼, 온대 저기압에게 있어서 그것은 본질적이지 않다. 온대 저기압은 유효 위치 에너지가 수평의 와동 운동(경압 불안정파)으로 변환됨으로써 고기압과 짝으로 발생하고, 한랭전선이나 온난전선은 어디까지나 마찰 수렴에 의한 전선의 강화로 발생하는 것이다. (전선 강화 과정 참조)

상공의 기압골 주위의 기류와 지상의 저기압 주위의 기류가 연결되는 결과, 저기압 주위에는 주로 3개의 3차원적인 공기의 흐름이 존재한다.


  • 첫 번째는 저기압의 남쪽에서 북동쪽으로 흐르는 습윤한 따뜻한 공기의 상승 기류인 '''웜 컨베이어 벨트'''(Warm Conveyor Belt, WCB)이다.
  • 두 번째는 저기압의 북쪽 지상 부근을 동쪽에서 서쪽으로 흐르는 '''콜드 컨베이어 벨트'''(CCB)이다.
  • 세 번째는 저기압의 서쪽에서 남동쪽으로 흐르는 건조한 찬 공기의 하강 기류인 '''드라이 인트루전'''(건조 침입)이다.


웜 컨베이어 벨트와 콜드 컨베이어 벨트의 경계면이 온난 전선, 드라이 인트루전과 웜 컨베이어 벨트의 경계면이 한랭 전선에 해당한다. 또한, 일반적으로 전선을 경계로 등압선이 꺾이는데, 이것은 찬 공기 쪽이 따뜻한 공기 쪽에 비해 상대적으로 무겁고 고압이기 때문이다.[86]

10. 위성 기상학 및 일기도 (일본어 문서 추가)

기상위성의 구름영상과 일기도를 함께 분석하면 온대저기압이 어떤 발달 단계에 있는지, 어느 정도의 세력을 가지고 있는지 등을 대략적으로 추정할 수 있다.


  • 킨크(kink): 직선적인 전선의 일부가 북쪽으로 솟아오른 형태이다. 구름 영상에서는 구름이 직선적이거나 산발적으로 나타난다. 발생 초기 단계이다.
  • 발지(bulge): 권운이 상층의 유선을 따라 흘러가면서 고기압와도를 가진 형태이다. 발달 초기 단계이다.
  • 후크 패턴(hook pattern): 발지가 더 커지면서 저기압의 서쪽에 갈고리 모양의 구름이 생긴 형태이다. 발달 중인 단계이다.
  • 드라이 슬롯(dry slot): 저기압의 서쪽에서 남쪽으로 나선형으로 뻗어나가는 구름이 없는 영역으로, 건조 침입(dry intrusion)에 해당한다. 최성기이다.

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