강수 형태
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1. 개요
강수 형태는 형태와 어는점에 따라 액체, 어는, 고체 강수로 분류된다. 강수는 증발산과 수증기 포화로 구름이 생성되면서 발생하며, 대류성, 지형성, 전선성, 저기압성, 태풍성 강우로 나뉜다. 강수 강도는 강수량계와 기상 레이더로 측정하며, 강수율과 가시거리에 따라 분류한다.
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- 강수 - 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. - 강수 - 눈송이
눈송이는 습도가 높고 영하의 온도에서 육각형 모양으로 성장하는 얼음 결정이며, 온도와 습도에 따라 모양이 달라지고, 크리스마스와 겨울을 상징하는 등 다양한 분야에서 상징적으로 사용된다. - 자연현상 - 스콜
스콜은 풍속이 급격히 증가하는 현상을 의미하며, 세계기상기구는 풍속 8m/s 이상 증가 및 11m/s 이상 지속을 기준으로 정의하고, 뇌우와 관련되어 강한 강수, 우박, 낙뢰, 강풍 등을 동반할 수 있다. - 자연현상 - 해빙
해빙은 양극 해역에서 생성되어 계절에 따라 면적이 변하는 얼음으로, 북극의 다년빙과 남극의 일년빙으로 나뉘며, 지구 온난화로 인해 면적이 급감하여 극지방 생태계와 기후 시스템에 영향을 미친다.
| 강수 형태 | |
|---|---|
| 강수 형태 | |
| Precipitation types (영어) | |
| 降水型 (일본어) | |
 | |
| 분류 | |
| 액체 강수 | 비 이슬비 결빙성 비 진눈깨비 |
| 고체 강수 | 눈 싸락눈 결정 싸락눈 우박 다이아몬드 더스트 |
| 상 (Phase) | |
| 액체 | 비 이슬비 결빙성 비 |
| 고체 | 눈 싸락눈 결정 싸락눈 우박 다이아몬드 더스트 |
| 액체 및 고체 (혼합) | 진눈깨비 |
| 형성 과정 | |
| 대류성 강수 | 소나기 (강한 대류 운동으로 인해 짧은 시간에 강하게 내리는 비) 우박 |
| 층운형 강수 | 비 (넓은 지역에 걸쳐 지속적으로 내리는 비) 눈 (넓은 지역에 걸쳐 지속적으로 내리는 눈) 이슬비 (아주 가늘게 내리는 비) |
| 지형성 강수 | 산맥 등의 지형적인 영향으로 상승 기류가 발생하여 내리는 비 또는 눈 |
| 전선성 강수 | 온난 전선 또는 한랭 전선과 같은 전선의 영향으로 내리는 비 또는 눈 |
| 기타 | |
| 강수량 측정 단위 | 밀리미터 (mm) 또는 인치 (inch) |
| 강수 강도 | 약함, 보통, 강함 등으로 표현 |
2. 유형
강수는 형태와 어는점에 따라 액체 강수, 어는/혼합 강수, 고체 강수로 나뉜다. 각 현상에 대한 METAR 코드는 괄호 안에 표시되어 있다.[1]
2. 1. 액체 강수
2. 2. 어는/혼합 강수
- 어는 이슬비 (FZDZ)[1]
- 어는 비 (FZRA)[1]
- 진눈깨비 (RASN)[1]
- 이슬비와 눈 섞임 / 진눈깨비 (DZSN)[1]
2. 3. 고체 강수
눈 (SN), 싸락눈 (SG), 세공 (IC), 아이스 펠릿/진눈깨비 (PL), 쌀알눈/싸락눈 (GS), 우박 (GR), 거대결빙 (MC)는 고체 강수의 형태이다.[1] 괄호 안의 문자는 각 현상에 대한 METAR 코드이다.3. 원리
강수는 증발산이 일어나고 국지적인 공기가 수증기로 포화되어 더 이상 기체 상태의 수증기 수준을 유지할 수 없을 때 발생하며, 이로 인해 구름이 생성된다. 이는 밀도가 낮은 습한 공기가 냉각될 때 발생하며, 일반적으로 공기 덩어리가 대기를 통해 더 높고 시원한 고도로 상승할 때 발생한다. 그러나 공기 덩어리는 고도 변화 없이 냉각될 수도 있다(예: 복사 냉각 또는 차가운 지형과의 지면 접촉을 통해).
강수는 크게 대류성, 층상, 지형성으로 나눌 수 있다. ''대류성'' 강수는 공기가 대류에 의해 수직으로 상승할 때 발생한다. ''층상'' 강수는 대규모 공기 덩어리가 바람과 대기 역학에 의해 서로 이동하며 대각선으로 상승할 때 발생한다. ''지형성'' 강수는 공기 덩어리가 산등성이 등의 지형 경사를 만나 상승할 때 발생한다.
3. 1. 대류성 강우
대류성 강우는 대류가 발생해 상승 기류로 인해 내리는 비이다. 소나기라고도 하며 주로 대류운에서 내리게 된다. 웅대적운 혹은 적란운에서 내린다.
대류는 지구 표면, 특히 조건부 불안정하거나 습한 대기 내에서 주변보다 더 많이 가열되어 증발산이 많이 발생할 때 발생한다. 대류성 강우와 약한 강수는 대규모 대류 구름, 예를 들어 적란운 또는 웅대적운 구름의 결과이다. 이 강수의 초기 단계에서는 일반적으로 좁은 지역에 걸쳐 강도가 빠르게 변하며 소나기 형태로 내린다. 대류 구름은 수직 및 수평 범위가 제한되어 있고 많은 물을 보존하지 않기 때문에 대류성 강수는 비교적 짧은 시간 동안 특정 지역에 내린다. 열대 지방의 대부분의 강수는 대류성이 있는 것으로 보이지만, 층상형 강수와 대류성 강수가 종종 대류로 생성된 적란운과 같은 복합체 내에서 모두 발생하는 것으로 제안되었다.[2][3]
쌀알눈과 우박은 표면에 둘 중 하나 또는 둘 다 존재할 때 대류를 나타낸다. 이는 강수의 일부 형태가 형성되어 대기 중 온도가 0°C인 변동 지점인 어는점에서 존재한다는 것을 나타낸다.[4] 중위도 지역에서 대류성 강수는 종종 한랭 전선과 관련이 있으며, 전선 뒤에서 발견되는 경우가 많고 때로는 강풍대를 유발하기도 한다.
대류성 강수는 비지형적인 상승 기류의 영향을 크게 받는 강수이다. 강수역은 광역적인 대기 불안정의 경우 원형으로 흩어져 있고, 수렴선의 경우 띠 모양으로 분포한다. 짧은 시간에 많은 비가 내리고, 강수량의 변화가 심하다. 열대 해양에서 많이 나타난다. 또한, 열대나 하계의 온대 육상에서는 지형의 영향을 약간 받은 대류성 강수가 많이 나타난다. 스콜이나 소나기라고 불리는 것의 대부분이 여기에 해당한다.
3. 2. 지형성 강우
산맥의 경사진 면을 따라 상승하는 습한 기류가 단열 팽창으로 기온이 낮아지면서 냉각되어 구름을 이루어 내리는 비를 '''지형성 강우'''(地形性降雨, Orographic rainfall)라고 한다.
지형성 또는 융기성 강수는 공기 덩어리가 거대한 산이나 고원과 같은 높은 지형의 측면으로 밀려 올라갈 때 발생한다(종종 상승 효과라고 함). 산 측면으로 공기가 상승하면 고도에 따라 단열 감률에 의한 냉각이 발생하고, 결국 응결 및 강수가 발생한다. 비교적 일정한 바람(예: 무역풍)이 부는 세계의 산악 지역에서는 습한 기후가 일반적으로 바람이 부는 풍상 산의 측면에서 풍하 (바람이 불어 내려가는) 측면보다 우세하다. 바람이 습한 공기 덩어리와 지형성 강수를 운반하기 때문이다. 습기는 지형성 상승에 의해 침전되고 제거되어 하강하는(일반적으로 따뜻해지는) 풍하 측면에 더 건조한 공기를 남기며, 여기서 강수량 감소 지역이 관찰된다.[6]
하와이에서는 카우아이 섬의 와이알레알레 산(Waiʻaleʻale)이 극심한 강우량으로 유명하다. 현재 지구상에서 연평균 강수량이 가장 높으며, 연간 약 약 1168.40cm이다.[7] 폭풍 시스템은 10월에서 3월 사이인 겨울 동안 해당 지역에 폭우를 가져온다. 지역 기후는 지형에 따라 각 섬마다 상당히 다르며, 높은 주변 산의 상대적 위치를 기준으로 풍상(Koʻolau) 및 풍하(Kona) 지역으로 나눌 수 있다. 풍상 측은 동-북동 무역풍을 향하고 훨씬 더 많은 구름과 강우량을 받으며, 풍하 측은 더 건조하고 햇볕이 잘 들며 비가 적고 구름이 적다.[8] 오아후 섬에서는 바람이 부는 산봉우리 주변에서 높은 양의 구름과 비가 자주 관찰되는 반면, 섬의 남쪽 부분(호놀룰루와 와이키키 대부분 포함)은 일년 내내 강수량이 현저히 적다.
남아메리카에서는 안데스 산맥이 태평양 바람과 대륙에 도달하는 습기를 막아 아르헨티나 서부의 바람이 불어 내려가는 지역에 사막과 같은 기후를 초래한다.[9] 시에라 네바다 산맥은 북아메리카에서도 동일한 건조 효과를 일으켜 그레이트 베이슨 사막,[10] 모하비 사막, 소노란 사막을 유발한다.
3. 3. 전선성 강우
전선성 강수는 온난하고 열대성 기단이 더 차갑고 아극성 기단과 만날 때 형성되는 온대 저기압 또는 저기압을 둘러싼 전선 시스템의 결과이다. 전선성 강수는 일반적으로 층운에서 떨어진다.[5]밀도가 다른(수분 및 온도 특성) 공기 덩어리가 만나면, 밀도가 낮은 따뜻한 공기가 밀도가 높은 차가운 공기를 덮는다. 따뜻한 공기는 상승하게 되고, 조건이 맞으면 포화 및 응축 효과를 생성하여 강수를 유발한다. 결과적으로 강수는 전선 경계를 따라 온도와 이슬점의 차이를 강화하여 전선이 지속되는 동안 더 많은 강수를 생성할 수 있다. 통과하는 날씨 전선은 종종 환경 온도에 갑작스러운 변화를 가져오고, 결과적으로 다른 기단이 국지적 날씨를 바꾸면서 지상 대기의 습도 및 기압에도 변화를 가져온다.
온난 전선은 전진하는 따뜻한 공기가 이전에 존재하던 한랭 기단을 밀어낼 때 발생한다. 따뜻한 공기는 더 차가운 공기를 덮고 위로 이동한다. 온난 전선은 따뜻한 공기가 더 차가운 공기 위로 상승한 후(차가운 공기는 지면에 남아 있음) 상승하는 동안 공기의 팽창으로 인해 점차 냉각되어 구름이 형성되고 강수로 이어지기 때문에 지속적인 약한 비와 이슬비가 내린다.
한랭 전선은 전진하는 차가운 공기 덩어리가 따뜻한 공기 덩어리를 밀어내고 관통할 때 발생한다. 차가운 공기는 따뜻한 공기보다 밀도가 높고 중력에 의해 가라앉기 때문에 이러한 유형의 전환은 온난 전선보다 더 날카롭고 빠르다. 강수 지속 시간은 종종 온난 전선보다 짧고 일반적으로 더 강하다.
3. 4. 저기압성 강우
저기압성 강수는 소용돌이 형태의 순환을 동반하는 저기압의 영향이 큰 강수이다. 강수역은 저기압의 중심부(코어) 부근에 원형으로 형성된다. 전선을 동반하는 저기압의 경우에는 전선의 강수역과 연결된다. 저기압의 성질에 따라 다르지만, 비교적 긴 시간 동안 많지 않은 양의 비가 내리는 경우가 많다.3. 5. 태풍성 강우
태풍의 영향이 큰 강수이다. 대류성 강우, 전선성 강우, 저기압성 강우의 특징을 가진다. 강수역은 태풍의 중심 주변에 굵은 도넛 모양으로 분포하며, 중심부(눈) 부근은 강수가 없거나 적다. 주변부에서는 스파이럴 밴드에 따른 띠 모양의 강수역이 나선형으로 여러 개 뻗어 있으며, 중심에서 떨어진 곳에는 강수역의 덩어리를 형성하는 경우가 있다.4. 강도
강수량은 강수량계를 사용하여 측정하며, 최근에는 기상 레이더와 같은 원격 감지 기술도 사용된다.[11] 강수율에 따라 비를 분류하면, 약한 비는 시간당 미량에서 2.5mm 사이의 강수율을 나타낸다. 보통 비는 시간당 2.6mm에서 7.6mm 사이의 강수율을 나타낸다. 강한 비는 시간당 7.6mm 이상의 강수율을 나타내며, 폭우는 시간당 50mm 이상의 강수율을 나타낸다.[11]
강설 강도는 가시거리를 기준으로 분류한다. 가시거리가 1km를 초과하면 약한 눈으로 판단한다. 보통 눈은 가시거리가 0.5km에서 1km 사이일 때를 말한다. 강한 눈은 가시거리가 0.5km 미만일 때를 말한다.[12]
참조
[1]
웹사이트
METAR Conversion Card
http://www.nws.noaa.[...]
National Weather Service
2012-12-12
[2]
웹사이트
Convective and stratiform rainfall in the tropics.
http://www-das.uwyo.[...]
2007-11-27
[3]
논문
Stratiform Precipitation in Regions of Convection: A Meteorological Paradox?
1997-10
[4]
웹사이트
Graupel.
http://amsglossary.a[...]
2009-01-02
[5]
웹사이트
Stratiform precipitation area
http://amsglossary.a[...]
American Meteorological Society
2009-07-12
[6]
웹사이트
CHAPTER 8: Introduction to the Hydrosphere (e). Cloud Formation Processes.
http://www.physicalg[...]
Physical Geography
2009-01-01
[7]
뉴스
Rain supreme.
http://starbulletin.[...]
Diana Leone
2008-03-19
[8]
웹사이트
Climate of Hawaii.
http://www.wrcc.dri.[...]
Western Regional Climate Center
2008-03-19
[9]
서적
The Climate of the Earth.
https://books.google[...]
Paul E. Lydolph
2009-01-02
[10]
서적
Encyclopedia of Deserts.
https://books.google[...]
Michael A. Mares
2009-01-02
[11]
웹사이트
Rain
http://glossary.amet[...]
American Meteorological Society
2014-11-13
[12]
웹사이트
Snow
http://amsglossary.a[...]
American Meteorological Society
2009-06-28
[13]
문서
広域的な気象の状態とは、水平規模数km～数千km程度の気象現象を指し、これはちょうど[[総観気象学]]や[[メソ気象学]]が対象としている現象に当たる。
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