한랭전선
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1. 개요
한랭전선은 차가운 공기 덩어리가 따뜻한 공기 지역으로 이동하면서 발생하는 기상 현상이다. 한랭전선은 온난전선보다 빠르게 이동하며, 적란운을 동반한 소나기, 뇌우, 우박, 심한 강풍 등을 일으킬 수 있다. 한랭전선이 통과하면 기온이 급격히 떨어지고 기압이 상승하며, 풍향이 변하는 특징을 보인다. 한랭전선은 온대 저기압의 후면에 위치하며, 폐색 전선으로 발전하기도 한다.
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- 전선 - 폐색전선
폐색전선은 저위도의 온난전선과 고위도의 한랭전선이 만나 한랭전선이 온난전선을 따라잡아 겹쳐지면서 형성되며, 폭우, 토네이도 등 다양한 기상 현상을 동반할 수 있다. - 전선 - 정체전선
정체 전선은 세력이 약화된 한랭 또는 온난 전선이 특정 지역에 장시간 머무르며 흐린 날씨, 지속적인 강수, 때로는 폭우나 폭설을 동반하는 전선으로, 시어 라인으로 발전하거나 다른 전선으로 변질될 수 있으며, 한국에서는 장마전선과 같은 계절적 특성을 가진다. - 추위 - 절대 영도
절대영도는 열역학적으로 정의된 최저 온도로, 물질 입자의 에너지가 최소 상태이며, 엔트로피가 0이 되지만, 양자역학적 영점 진동으로 인해 실험적으로 도달할 수 없고, 극저온에서 특이한 양자 현상이 나타나며, 열역학 제3법칙에 따라 유한 번의 조작으로 도달할 수 없다. - 추위 - 한파
한파는 북극 또는 남극의 찬 공기가 중위도 지역으로 내려와 기온이 급격히 떨어지는 현상이며, 북극진동과 남극진동의 기압 차이에 따라 빈도가 달라지고, 가축과 야생 동물 피해, 수도관 동파, 인명 피해 등 광범위한 영향을 미친다. - 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.
| 한랭전선 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 차가운 공기 덩어리의 앞쪽 경계 |
| 설명 | 더 차갑고 밀도가 높은 공기가 따뜻한 공기를 밀어내면서 형성됨 |
| 온도 변화 | 기온이 급격히 하강할 수 있음 ( 이상) |
| 안정도 | 안정 또는 불안정 (원문 불분명) |
| 특징 | |
| 날씨 변화 | 강한 바람 폭풍우 때로는 짧은 기간의 폭설 |
| 통과 후 | 맑은 하늘 건조한 공기 기온 하강 |
| 관련 용어 | |
| 관련 기상 현상 | 한랭 와류 |
2. 한랭전선의 형성 및 발달
한랭전선은 비교적 차가운 공기 덩어리가 따뜻한 공기가 있는 곳으로 이동하면서 발생한다. 찬 공기는 따뜻한 공기보다 밀도가 높아 따뜻한 공기 밑으로 파고들며 가파른 경계면을 형성한다. 이때 따뜻하고 습한 공기가 상승하면서 구름이 형성되고, 강한 소나기나 뇌우를 동반하기도 한다.[1] 날씨 지도에서 한랭 전선의 지표면 위치는 이동 방향을 가리키는 파란색 삼각형/돌기(핍) 선으로 표시된다.[2] 한랭 전선은 온난 전선보다 빠르게 이동하며, 날씨에 더 급격한 변화를 가져올 수 있다.[3]
북반구에서 한랭 전선은 일반적으로 시계 방향으로 바람의 방향을 남서풍에서 북서풍으로 바꾼다. 대기압은 한랭 전선이 접근함에 따라 꾸준히 감소한다. 전선 통과와 함께 압력은 급격히 상승한 다음 안정된다.
| 기상 현상 | 전선 통과 전 | 전선이 통과하는 동안 | 전선 통과 후 |
|---|---|---|---|
| 온도 | 따뜻함 | 갑작스러운 냉각 | 꾸준히 냉각 |
| 대기압 | 꾸준히 감소 | 최저, 그 후 갑작스러운 증가 | 꾸준히 증가 |
| 바람 | 돌풍; 변화 | ||
| 강수/상태* | 층운 또는 층운에 의해 가벼운 산발적인 비. 여름에는 때때로 뇌우 발생. 겨울에는 눈보라 또는 소나기 발생.[5] | 지속적인 비(난층운) 또는 뇌우(적란운): 조건에 따라 다름. | 소나기, 그 후 맑아짐 |
| 구름* | 종종 권운, 권층운이 먼저 나타나고 온난 전선과 유사한 고층운이 나타남(그러나 일반적으로 이러한 구름의 양은 더 적다). | 빈번한 소나기를 생성하는 적란운과 웅대적운, 태양을 볼 수 있는 상부 고층운의 얇은 층. | 산발적인 고적운 또는 층적운과 빠른 이동 속도를 보이는 높은 권운과 층운 파편과 결국 흩어진 적운과 때때로 적란운. |
| 가시성* | 연무에서 보통에서 불량 | 불량하지만 개선됨 | 소나기를 제외하고 좋음 |
| 이슬점 | 높고 꾸준함 | 갑작스러운 하강 | 하강 |
일본을 비롯한 북반구에서는 온대 저기압 발생 초기 서쪽에 위치하며, 점차 진행 방향의 앞쪽으로 반시계 방향으로 움직여 온다. 저기압의 남쪽으로 와서 더 동쪽으로 돌아서 북상하게 되면, 저기압의 북동쪽에 있는 한기에 가까워진다.
한랭 전선은 이동 속도가 빠르고, 그 앞에 있는 온난 전선에 점차 가까워진다. 이윽고 겹치면 폐색 전선이 되어 두 전선이 결합한다.
한기가 난기 아래로 파고들어 계속 밀어내기 때문에 비교적 경사가 급한 경계면이 생긴다. 이때 온도 차와 난기가 가진 풍부한 수증기에 의해 좁은 범위에서 강한 대류가 일어나, 뭉게뭉게 피어오르는 탑 모양의 구름이 발달하기 쉽다.
2. 1. 한랭전선생성
한랭전선생성은 전선의 온도 경도를 급격하게 만드는 과정이다. 이 과정 동안 대기는 온도풍 균형을 회복하기 위해 반응한다. 그 결과 전선을 따라 공기가 상승하고, 한랭 전선 뒤쪽으로 하강하는 원형 운동이 나타난다. 이러한 순환은 열적으로 직접적인 순환으로 관찰될 수 있으며, 구름과 강수의 종류 및 위치에 영향을 미친다.[7][12]온도 경사가 급격해지면 온도풍의 균형이 깨진다. 균형을 유지하기 위해 상층과 하층의 지균풍이 조정되어 발산/수렴 영역이 형성된다. 연속 방정식에 따르면, 발산(낮은 기압)이 있는 한랭 전선을 따라 공기가 수직으로 수송된다. 이 순환은 여러 과정으로 설명되지만, 실제로는 동시에 발생한다.[7][12]
3. 한랭전선의 특징
한랭전선은 찬 공기가 따뜻한 공기 밑으로 파고들면서 따뜻한 공기를 밀어 올리는 현상으로 인해 발생한다. 이때 단열팽창에 의한 냉각으로 구름이 발생하고 비나 눈이 내린다. 한랭전선은 온난전선보다 경사가 급하며, 적란운, 웅대적운, 적운, 난층운 등의 구름이 발생하여 소나기성 비나 강한 소낙눈이 내린다.[1] 뇌우, 뇌설을 동반하는 경우가 많고, 강수 폭은 전선 전면과 후면 80~150km 정도이다.
한랭전선이 접근하면 상승기류 때문에 기압이 하강하고 돌풍이 불기도 한다. 전선이 통과하면 기온과 이슬점온도가 급격히 낮아지고, 풍향과 풍속이 급변하며 기압이 상승한다. 겨울철에는 강한 소낙눈과 함께 천둥, 번개를 동반한 뇌설이 발생하기도 하며, 북극전선에 동반된 북극폭발은 강추위와 눈폭풍을 초래한다.
한랭 전선은 따뜻한 공기가 있는 곳으로 이동하는 차가운 공기 덩어리에 의해 발생하며, 더 건조하고 차가운 공기가 따뜻하고 습한 공기 아래에 가파르게 경사진 경계를 형성하여 공기를 들어 올린다. 이는 강한 수직 발달을 보이는 구름 형성을 유발하며, 충분한 수분이 있을 때 소나기와 뇌우의 형태로 나타날 수 있다.[1] 날씨 지도에서 한랭 전선의 지표면 위치는 이동 방향을 가리키는 파란색 삼각형/돌기(핍) 선으로 표시된다. 한랭 전선의 위치는 등온선 분석에서 등온선 기울기의 가장자리로 나타나며, 일반적으로 날카로운 표면 기압골 내에 위치한다.[2]
북반구에서 한랭 전선은 일반적으로 시계 방향으로 바람의 방향을 남서풍에서 북서풍으로 바꾸며, 이를 *베어링*이라고도 한다. 남반구에서는 북서풍에서 남서풍으로 바뀐다(반시계 방향, *배킹*). 대기압은 한랭 전선이 접근함에 따라 꾸준히 감소한다. 전선 통과와 함께 압력은 급격히 상승한 다음 안정된다.
한랭전선의 길이는 일반적으로 수백 킬로미터에서 2000킬로미터 정도이다. 상공에서 전선의 구역을 보면, 그 폭은 평균 200킬로미터에서 500킬로미터 정도로 온난 전선보다 좁다. 구역 안의 강수 구역은 더 좁아, 폭은 50킬로미터에서 150킬로미터 정도이다. 한랭 전선 통과 시에는 기온이 급격히 하강하며, 습도는 전선 통과 후 급격히 저하된다. 주변이 산으로 둘러싸인 지형에서는 한랭 전선이 통과해도 따뜻한 공기가 남아있는 경우가 많다.
한랭전선은 온대저기압에 동반되는데, 북반구를 기준으로 하면 저기압의 중심에서 남서 또는 서남서쪽으로 뻗쳐 있다.
한랭 전선이 매우 불안정하면, 뇌우를 생성하는 적란운이 전선을 따라 흔히 형성된다. 모루 권운은 뇌우로부터 상당한 거리를 따라 바람 아래로 퍼질 수 있다.[6]
한랭전선생성 동안 온도 경사가 급격해짐에 따라, 온도풍의 균형이 깨진다. 균형을 유지하기 위해, 상층과 하층의 지균풍이 조정되어 발산/수렴 영역이 형성된다. 연속 방정식에 따르면 발산(낮은 기압)이 있는 한랭 전선을 따라 공기의 수직 수송이 필요하다. 이 순환은 열적으로 직접적인 순환으로 전선을 따라 관찰할 수 있다. 전선 주변 순환의 최종 형태와 기울기에 영향을 미치는 여러 요인이 있으며, 궁극적으로 구름과 강수의 종류와 위치를 결정한다.[7][12]
한랭 전선은 더 차가운 공기 덩어리의 선두이며, "한랭 전선"이라는 이름이 붙었다. 가을과 봄, 그리고 한겨울에 기온 변화가 더 크다. 한랭 전선과 관련된 기온 변화는 최대 30°C에 달할 수 있다. 한랭 전선이 통과할 때는 보통 빠르지만 강한 돌풍이 불어 한랭 전선이 지나가고 있음을 알 수 있다. 지상 기상 관측에서는 이 현상이 발생할 때 FROPA라는 비고가 부호화된다.[13]
3. 1. 한랭전선의 이동 속도
한랭 전선은 이동 원동력인 (밀도가 높은) 찬 공기가 (밀도가 낮은) 따뜻한 공기보다 이동 속도가 빠르다. 이는 밀도가 클수록 압력이나 저기압에 끌리는 힘이 크기 때문이다. 또한, 한랭 전선의 찬 공기는 거의 수렴하는 반면, 온난 전선의 따뜻한 공기는 발산하는 부분이 많아 한랭 전선이 더 효율적으로 전진할 수 있다.3. 2. 한랭전선 통과 전후의 기상 변화
한랭전선이 통과하기 전에는 기압이 점차 낮아지고, 바람은 남서풍에서 남동풍(북반구 기준)이 분다. 층운형 구름이 나타나 가벼운 비가 내리거나, 여름철에는 뇌우가 발생할 수도 있다. 가시거리는 연무로 인해 보통에서 불량 수준이다.전선 통과 시에는 기온이 급격히 낮아지고, 이슬점 온도도 떨어진다. 바람은 돌풍을 동반하며 방향이 급변하고, 기압은 최저점을 찍은 후 급격히 상승한다. 적란운이나 웅대적운에서 소나기나 뇌우가 발생하며, 조건에 따라 난층운에서 지속적인 비가 내리기도 한다.
전선 통과 후에는 기압이 계속 상승하고, 바람은 북풍에서 서풍, 보통 북서풍(북반구 기준)으로 분다. 소나기가 그치고 맑아지지만, 층적운이나 적운이 나타나기도 한다. 가시거리는 대체로 좋지만, 소나기가 내릴 때는 일시적으로 나빠진다.
| 기상 현상 | 전선 통과 전 | 전선 통과 시 | 전선 통과 후 |
|---|---|---|---|
| 기온 | 따뜻함 | 갑작스러운 냉각 | 꾸준히 냉각 |
| 대기압 | 꾸준히 감소 | 최저, 그 후 갑작스러운 증가 | 꾸준히 증가 |
| 바람 | 돌풍; 변화 | ||
| 강수 | 층운 또는 층운에 의해 가벼운 산발적인 비. 여름에는 뇌우 발생 가능. 겨울에는 눈보라 또는 소나기 발생 가능.[5] | 지속적인 비(난층운) 또는 뇌우(적란운): 조건에 따라 다름. | 소나기, 그 후 맑아짐 |
| 가시성 | 연무에서 보통에서 불량 | 불량하지만 개선됨 | 소나기를 제외하고 좋음 |
| 이슬점 | 높고 꾸준함 | 갑작스러운 하강 | 하강 |
주변이 산으로 둘러싸인 지형에서는 한랭전선이 통과해도 따뜻한 공기가 남아있는 경우가 많다.
3. 2. 1. 구름
한랭전선이 접근하면 고층운, 고적운, 층적운 등이 나타날 수 있다. 전선을 따라서는 적란운, 웅대적운 등이 형성되며, 뇌우를 동반하기도 한다.[1] 전선이 통과한 후에는 층적운, 적운, 권운, 층운 파편 등이 나타날 수 있다.[4][1]한랭 전선이 매우 불안정하면, 뇌우를 생성하는 적란운이 전선을 따라 흔히 형성된다. 모루 권운은 뇌우로부터 상당한 거리를 따라 바람 아래로 퍼질 수 있다.[6] 한랭 전선과 관련된 다른 구름 유형은 공기 덩어리 안정성 및 풍속 변화와 같은 대기 조건에 따라 달라진다.[7]
상당한 공기 덩어리 불안정성이 있으면, 소나기와 뇌우를 동반한 수직으로 발달한 적운 또는 적란운이 전선을 따라 형성된다. 한랭 전선이 통과한 후에는, 일반적으로 시스템 뒤에서 고기압이 형성되면서 하늘이 맑아지지만, 전선 뒤의 공기 덩어리가 수분 공급원으로부터 습한 상태를 유지하면, 종종 ''구름 거리''라고 불리는 긴 띠 형태의 상당량의 적운 또는 층적운이 지속될 수 있다.[8] 비교적 높은 기압이 유지되는 한, 맑은 하늘에 작고 변동 없는 양의 적운 또는 권운은 일반적으로 계속되는 맑은 날씨의 징후이다.
한랭 전선에 특징적인 것은 전선 부근의 상공에 생기는 적란운으로, 그 후방에 층적운이나 적운이 생기는 경우가 많다. 자세히 살펴보면, 전선의 동쪽부터 순서대로, 지상에서는 층적운이 점차 짙어져 적운군으로, 이윽고 발달한 적란운으로 바뀌며, 적란운의 후방은 비교적 구름이 적고 층적운이나 적운이 늘어선다. 상공에서는 적란운의 전방이나 후방에 고적운이나 권운・권층운 등이 생기고, 적란운 주변에서는 난층운도 보인다. 전선이 접근하는 수 시간 전부터 구름이 관측되는 경우가 많다.
| 기상 현상 | 전선 통과 전 | 전선이 통과하는 동안 | 전선 통과 후 |
|---|---|---|---|
| 구름* | 종종 권운, 권층운이 먼저 나타나고 온난 전선과 유사한 고층운이 나타난다(그러나 일반적으로 이러한 구름의 양은 더 적다). 고층운 및 권층운 내에 있는 권적운 및 고적운이 온난 전선에서보다 더 흔하게 관찰된다. 온난 전선에서 층적운과 적운이 일반적으로 발생하는 곳보다 높은 구름 유형 아래에 더 큰 적운이 있다. 이러한 적운 중 일부는 전선 앞에서 소나기를 발생시킬 수 있다. | 빈번한 소나기를 생성하는 적란운과 웅대적운, 태양을 볼 수 있는 상부 고층운의 얇은 층이 있다. 지속적인 비가 내리는 난층운이 덜 흔하게 발생한다. | 산발적인 고적운 또는 층적운과 빠른 이동 속도를 보이는 높은 권운과 층운 파편과 결국 흩어진 적운과 때때로 적란운. |
3. 2. 2. 강수
한랭전선은 좁은 띠 형태의 강수를 동반하며, 소나기, 뇌우, 우박, 눈 기습 등을 유발할 수 있다.[9][10][5] 때로는 넓은 강수대가 발생하여 홍수를 일으키기도 한다.[11] 겨울철에는 한파와 함께 눈이 내리기도 하고, 수분이 부족한 경우에는 구름 없이 전선이 통과하기도 한다.한랭 전선에 동반되는 강수는 적란운, 웅대적운과 같은 적운형 구름에서 비롯되며, 이 구름들은 강한 상승 기류에 의해 발달한다. 일본을 비롯한 북반구에서는 온대 저기압 발생 초기 서쪽에 위치하며, 점차 진행 방향의 앞쪽으로 반시계 방향으로 움직인다.
한랭 전선은 그 선두를 따라 좁은 띠의 강수를 동반하는데, 이러한 강수대는 종종 매우 강하며, 심한 뇌우, 우박 폭풍, 눈 기습, 토네이도를 동반할 수 있다.[9][10][5] 봄에는 기압 경도가 정상보다 높을 때 강풍을 동반한 매우 강한 한랭 전선이 나타날 수 있다. 겨울철에는 한랭 전선이 강수 없이 해당 지역을 통과하는 경우도 있다. 한랭 전선 뒤에는 더 넓은 강수대가 발생할 수 있으며, 이는 층상형 강수보다는 대류형 강수가 적은 경향이 있다.[11] 이러한 폭우는 때때로 홍수를 유발하며, 폭풍을 조종하는 흐름이 강하고 자오선 흐름 패턴(서에서 동으로의 움직임보다는 극에서 적도로의 움직임이 더 큼) 내에 포함되어 있을 때 매우 느리게 움직일 수 있다.
4. 온대저기압과의 관계
한랭전선은 온대저기압에 동반되는데, 북반구를 기준으로 저기압 중심에서 남서 또는 서남서쪽으로 뻗쳐 있다.[1] 겨울철에는 강한 소낙눈을 동반하며, 천둥 및 번개를 동반한 대설인 뇌설(snow thunderstorm)이 발생하기도 한다.
한랭 전선이 온난 전선을 따라잡는 지역에서는 폐색 전선이 발달한다. 폐색 전선은 상공에 따뜻한 공기 층을 가지고 있다. 그러한 특징이 온대 저기압의 극쪽으로 형성될 때, '''트로왈'''(상공의 따뜻한 공기 저기압, Trough of Warm Air Aloft)이라고 불린다.[14]
일본을 비롯한 북반구에서는 온대 저기압 발생 초기 서쪽에 위치하며, 점차 진행 방향의 앞쪽으로 반시계 방향으로 움직여 온다. 저기압의 남쪽으로 와서 더 동쪽으로 돌아서 북상하게 되면, 저기압의 북동쪽에 있는 한기에 가까워진다.
한랭 전선은 이동 속도가 빠르고, 그 앞에 있는 온난 전선에 점차 가까워진다. 이윽고 겹치면 폐색 전선이 되어 두 전선이 결합한다. 다만, 폐색 전선이 생기는 것은 처음 저기압에 가까운 부분뿐이며, 저기압에서 먼 한랭 전선은 이동 거리가 길기 때문에 늦게 접근해 온다.
5. 한랭전선의 종류
북극전선(arctic front)은 북극폭발(arctic blast)을 동반하여 강추위와 눈폭풍을 초래한다.[14] 좁은 한랭 전선 강수대는 위성 이미지에서 쉽게 구별되는 특히 날카로운 유형의 한랭 전선이다.
6. 한국에서의 한랭전선
한국에서는 겨울철에 한랭전선이 자주 발생하며, 강한 소낙눈, 뇌우, 뇌설 등을 동반한다. 특히, 1978년 2월 28일에 발생한 영단 지하철 도자이선 열차 전복 사고는 한랭전선에 의한 토네이도로 인해 발생한 것으로 기록되어 있다.[15] 산으로 둘러싸인 지형에서는 한랭전선 통과 후에도 따뜻한 공기가 남아있는 경우가 많다.
참조
[1]
서적
Mountain meteorology : fundamentals and applications
Oxford University Press
[2]
웹사이트
Unified Surface Analysis Manual
http://www.wpc.ncep.[...]
Hydrometeorological Prediction Center
2006-12-14
[3]
서적
Mesoscale Meteorology in Midlatitudes
https://books.google[...]
John Wiley and Sons
2011-09-20
[4]
웹사이트
Cold Front: transition zone from warm air to cold air
http://ww2010.atmos.[...]
[5]
서적
Meteorology today : an introduction to weather, climate, and the environment
Thomson/Brooks/Cole
2007
[6]
서적
A World of Weather: Fundamentals of Meteorology: A Text / Laboratory Manual
https://books.google[...]
Kendall/Hunt Publishing Company
[7]
서적
An Introduction to Dynamic Meteorology
https://books.google[...]
Academic Press
[8]
학술지
An observational study of convective cloud streets
[9]
웹사이트
Prefrontal squall line
http://amsglossary.a[...]
Glossary of Meteorology
2008-12-24
[10]
학술지
On the link between cold fronts and hail in Switzerland
[11]
웹사이트
Global Energy and Water Cycles
https://books.google[...]
2008-12-26
[12]
서적
Mid-latitude Weather Systems
https://books.google[...]
HarperCollins Academic
[13]
서적
Aviation Weather Services Guide
2005-01
[14]
웹사이트
What is a TROWAL? via the Internet Wayback Machine
http://www.eas.slu.e[...]
2003-08-04
[15]
웹사이트
強風に起因する主な列車脱線事故
https://www.mlit.go.[...]
국토교통성
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