맨위로가기

서리

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

서리는 복사 냉각된 지면에 얇은 얼음 결정이 생기는 현상으로, 주변 공기의 이슬점보다 낮은 온도로 고체 표면이 냉각되고, 표면이 어는점 이하로 차가울 때 형성된다. 흰서리, 공중 서리, 표면 서리, 깊은 서리, 창문 서리 등 다양한 종류가 있으며, 식물에 동상해를 입혀 농작물에 피해를 줄 수 있다. 농업에서는 풍력 기계, 작물 덮개, 난방, 물 뿌리기 등의 방법으로 서리 피해를 방지하며, 기상청에서는 서리 주의보를 발표한다. 자동차 유리나 냉장고에도 서리가 생길 수 있으며, 유사 현상으로는 상주, 이슬, 수상 등이 있다. 문화적으로는 러시아에서 데드 모로즈와 같은 존재로 의인화되며, 한국어에서는 겨울을 나타내는 계절어로 사용된다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 습공기학 - 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.
  • 습공기학 - 이슬점
    이슬점은 기압이 일정할 때 공기 중 수증기가 액체 물로 응결되기 시작하는 온도로, 공기 중 수증기량에 따라 습도를 나타내며, 이슬, 서리, 안개, 구름 생성과 관련되고, 기상 예보, 공압 기기 성능 평가, 인간의 쾌적함에 영향을 미친다.
  • 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.
  • 빙설 현상 - 빙상
    빙상은 지구에 존재하는 거대한 얼음 덩어리로, 중력, 온도, 기저 강도에 의해 역학이 결정되며, 빙하류나 빙붕을 통해 얼음을 배출하고 해양 빙상 불안정성, 해양 빙벽 불안정성 등의 요인으로 붕괴되어 해수면 상승과 지구 탄소 순환에 영향을 미치고 과거 빙하기-간빙기 주기에 따라 성장과 붕괴를 반복했다.
  • 빙설 현상 - 화이트아웃
    화이트아웃은 눈보라, 폭설, 지표면 안개로 시야가 극도로 제한되어 지평선이 사라지고 공간이 흰색으로 보이는 현상으로, 극지방이나 고산지대에서 자주 발생하며 등산객, 운전자, 조종사에게 위험을 초래한다.
서리
지도 정보
기본 정보
정의표면 또는 물체에 형성되는 얼음의 코팅 또는 침전물
원인기온이 영하로 내려갈 때 수증기가 얼어붙어서 생김
특징결정 형태의 서리 (영하의 그늘진 곳)
흰색 서리 (햇볕에 노출된 곳)
서리가 녹은 곳 (햇볕에 오래 노출된 곳)
유형
결정성 서리영하의 기온에서 그늘진 곳에서 형성되는 결정 형태의 서리
백색 서리따뜻해지지만 아직 영하인 곳에서 햇빛에 노출된 서리
녹은 서리햇빛에 오래 노출되어 녹은 서리
기상학적 측면
형성 조건기온이 어는점 이하로 내려가고, 습기가 많은 공기가 접촉할 때 발생
관련 기상 현상서리꽃
살얼음
고드름
농업적 측면
서리 피해농작물에 피해를 입히는 주요 원인
서리 방지 대책방상림 조성
살수법
난방
방상 팬 이용
기타 정보
참고 자료서리의 원인
세계 기후 백과사전
기상학 용어집
같이 보기
관련 항목결빙
빙점
성애
상고대
얼음

2. 형성

흰서리는 복사 냉각으로 인해 지면에 생기는 얇은 얼음 결정이다. 언 서리들이 응집되거나, 빙점온도 이하의 수증기로부터 직접 형성되기도 한다.

서리 결정의 확대 사진.


얼음 코팅과 서리 결정의 주된 차이점은 결정질 결정은 공기 중 수증기의 승화에 의해 직접 성장하며, 어는 표면의 결빙에는 승화가 요인이 아니라는 점이다. 승화가 진행되려면 표면이 공기의 서리점 이하이어야 하며, 즉 액체 상을 거치지 않고 얼음이 형성될 만큼 충분히 차가워야 한다. 공기는 습해야 하지만 액체 물의 응결을 허용할 만큼 충분히 습해서는 안 된다. 그렇지 않으면 승화 대신 결빙이 발생한다. 결정의 크기는 주로 온도, 이용 가능한 수증기의 양, 그리고 얼마나 오랫동안 방해받지 않고 성장했는지에 따라 달라진다.

2. 1. 서리 형성 조건

주변 습한 공기의 이슬점보다 낮은 온도로 고체 표면이 냉각되고, 표면 자체가 어는점 이하로 차가우면 그 표면에 얼음이 형성된다. 상황에 따라 이 과정을 대기 결빙이라고도 한다.

일반적으로, 공기 중에 과냉각된 물방울이 존재하는 조건을 제외하고는, 서리는 침착 표면이 주변 공기보다 차가울 때만 형성된다. 예를 들어, 따뜻한 지면 아래에서 습한 공기가 빠져나오는 차가운 나무 보도의 균열 주변에서 서리를 관찰할 수 있다. 서리가 일반적으로 형성되는 다른 물체는 검게 변한 금속과 같이 비열이 낮거나 열 방출률이 높은 물체이다. 따라서 녹슨 못 머리에 서리가 쌓이는 것이다.

인접 지역에서 서리가 불규칙적으로 발생하는 것은 부분적으로 고도 차이 때문이며, 저지대는 고요한 밤에 더 차가워진다. 바람이 없는 상태에서 지면 위에 정체된 공기가 정체되면 지면의 흡광도와 비열이 갇힌 공기가 도달하는 온도에 큰 영향을 미친다.

서리가 내리려면 물체의 온도가 0℃ 이하로 내려가고, 동시에 공기의 습도가 높아져 얼음이 과포화 상태가 되어야 한다. 다시 말해, 물체 표면의 온도가 그곳에 닿아 있는 공기의 온도에 습도를 고려한 서리점 온도(온도가 0℃ 이하일 때의 이슬점 온도)보다 낮아질 때이다.[28][29] 물체 표면이 0℃ 이상일 때는 습도가 높아져 물이 과포화되면 이슬이 맺힌다.

지면 자체나 지면에 자라는 풀의 잎 외에도 야외의 다양한 물체에 달라붙는다.[30] 특히, 나무 등 지면에서 어느 정도 떨어진 높은 곳에 달라붙는 서리는 수상(樹霜)이라고 부르고, 건물 등의 내부에 생기는 서리는 내부 서리, 유리창에 생기는 서리는 창문 서리라고 부르기도 한다.[31]

겨울의 이른 아침을 정점으로 하여, 바람이 약하고 잔잔하게 맑은 날씨 속에서 복사냉각이 발생하여 지면이 잘 식었을 때 발생한다. 기온이 2~3℃일 때 서리가 내리지만, 기온은 지상 약 1.5미터(m) 높이에서 측정하고 있고, 아침 지표면의 온도는 그보다 2℃에서 5℃ 정도 더 낮기 때문이다. 기온 5~6℃에서도 발생하는 경우가 있다고 한다.[32]

한편, 기온이 낮아도 서리가 내리기 어려운 날씨로는 바람이 강할 때, 비나 눈이 내릴 때, 습도가 낮고 건조할 때가 있다.

기상 상황에 따라 복사서리(radiative frost)와 이동서리(advective frost)의 두 종류로 분류한다. 복사서리는 복사냉각에 의해 지표면이 저온이 되는 것으로, 상공에서는 고도에 따라 기온이 상승하는 역전층이 생기는 것이 특징이다. 이동서리는 비교적 큰 규모로 찬 공기가 이동해 옴으로써 지표면도 저온이 되는 것으로, 바람이 강하고 대기는 잘 혼합되어 있어 낮에도 서리가 내리는 것이 특징이다. 복사서리와 이동서리의 복합적인 상황도 드물지 않으며, 먼저 찬 공기가 이동해 와서 며칠 동안 머무는 동안, 잔잔한 날씨 아래 복사냉각이 진행되어 서리가 내리는 경우도 있다.[33][34]

일본의 늦서리의 경우, 봄부터 초여름 무렵, 기온이 높아진 후의 늦추위 때, 대륙에서 이동해 온 이동성 고기압에 덮여 바람이 약하고 맑은 밤에 기온이 내려가 늦서리 피해가 발생하는 패턴이 알려져 있다. 이동성 고기압의 서쪽은 남쪽 바람이기 때문에 상대적으로 따뜻하고, 동쪽은 차가운 경향이 있다.

이동서리는 대륙의 한랭한 기단이 이동해 오는 대륙 동부에서 다른 지역보다 상대적으로 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이동서리에 의한 서리 피해는 수일간 계속되는 경우가 많지만, 그 빈도는 복사서리보다 적다.

송풍이나 가열 등의 적극적인 서리 피해 대책법의 대부분은 역전층의 발생을 전제로 하고 있어, 이동서리에서는 보통 효과가 부족하다.

높은 습도 아래에서 서리가 물체 표면에 퇴적되면 수상이 된다. 반대로 습도가 낮으면, 냉각이 진행되어도 서리점 온도에 도달하지 않아 서리가 붙지 않는다. 이 상황에서는 정확히는 「서리」는 발생하지 않지만, 식물의 「서리 피해」는 발생할 수 있으며, 블랙 프로스트(black frost)라고 하는 경우가 있다. 보통, 블랙 프로스트가 발생하고 있을 때보다 수상이 발생하고 있을 때가 식물의 피해가 적지만, 이것은 수상의 형성이 잠열 방출을 수반하는 효과 때문이다.

2. 2. 서리 발생 지형

서리는 특정 장소에 선택적으로 발생하는 경우가 많다. 분지 바닥, 주변보다 약간 낮은 작은 규모의 움푹 들어간 곳, 숲 속의 빈터 등은 찬 공기가 고이기 때문에 서리가 잘 내리고, 이를 서리 구멍(霜穴)이라고 부르는 경우가 있다. 또한 낙하풍의 성질을 가진 차가운 공기의 흐름이 있는 곳에도 서리가 잘 내리는데, 이를 서리 길(霜道)이라고 부르는 경우가 있다.[36][37][38] 평탄지에서 방풍림으로 둘러싸인 곳은 바람이 약해지기 때문에, 완만한 경사면을 가로지르는 제방이나 숲에서는 상부에 찬 공기가 정체되고 하부에서는 바람이 약해지기 때문에 각각 서리가 잘 내린다.

지형에 따라 복사냉각이 일어나고 있는 역전층의 상한 높이가 있으며, 산지나 경사지에서도 그 부근은 온난하고, 그 아래보다 무상 기간이 길다. 이 영역을 '''서멀 벨트'''(사면 온난대)라고 한다. 표고는 분지의 깊이에 따라 다르지만, 대략 100m~500m 정도이며, 특히 200m~300m에 많다. 서멀 벨트와 그 외의 높이의 온도차는 봄이나 가을에 크고, 바람이 약할 때, 그리고 식물에서는 유효 방사량(PAR)이 많을 때 확대된다. 일본에서는 채소나 밀감 재배에 자주 이용되고 있다.

산간 분지나 산기슭 저지대에서는 일몰 직후 수 시간 동안 사면 하강풍에 의한 냉각이 일어나고, 자정부터 새벽에는 같은 바람이 오히려 상대적으로 따뜻하여 냉각을 약화시키는 경향이 있다. 예를 들어 시코쿠 산록에서는 이러한 장소에 서리 피해를 받기 어려운 곳이 분포한다.

해안, 호수나 큰 하천 근처에는 강설일수가 적고 무상 기간이 긴 곳이 있다. 이는 열용량이 큰 수역이 근처에 있는 것이 원인이다.

3. 종류

서리는 형성되는 위치와 모양에 따라 여러 종류로 나뉜다.


  • 공중 서리: 나무 가지, 식물 줄기, 전선과 같이 지표면 위에 있는 물체에 형성되는 서리이다.[3]
  • 표면 서리: 눈, 얼음, 또는 이미 얼어붙은 표면에 직접 만들어지는 양치류 모양의 얼음 결정이다.
  • 크레바스 서리: 빙하의 크레바스와 같이, 잔잔한 날씨 조건에서 수증기가 모일 수 있는 곳에 형성되는 결정이다.
  • 깊은 서리: 건조한 눈 더미 표면 아래의 빈 공간에서 천천히 자라며, 크고 각진 결정을 가진다. 이웃한 작은 결정을 희생하며 자라기 때문에 계단식이며 각진 홈이 있는 것이 특징이다.[3]
  • 이류상 강설 (또는 풍상 강설): 매우 차가운 바람이 나무 가지, 기둥 등의 표면 위로 불 때 형성되는 작은 얼음 결정이다. 꽃과 잎 가장자리에 서리가 낀 것처럼 보이며, 바람의 방향에 따라 형성된다.[28][29]
  • 창문 서리 (또는 서리꽃, 얼음꽃): 유리창 바깥쪽이 매우 차가운 공기에, 안쪽이 따뜻하고 습한 공기에 노출될 때 형성된다. 유리창에 수증기가 응결되어 서리 무늬를 만든다.
  • 착빙: 습도가 높고 바람이 강한 환경에서 빠르게 얼음이 쌓이는 현상이다.[8] 과냉각된 물방울이 관여하므로, 수증기가 승화하여 만들어지는 서리와는 다르다.


창문에 내린 서리

3. 1. 흰서리 (Hoar frost)

'''흰서리'''는 복사 냉각된 지면에 생긴 얇은 얼음 결정이다. 언 서리들이 응집되어 생기기도 하고, 부분적으로는 빙점온도 이하의 수증기로부터 직접 형성되기도 한다.

"hoar"라는 단어는 "노화의 징후를 보이는"을 뜻하는 고대 영어 형용사에서 유래했으며, 나무와 덤불을 흰 머리카락처럼 보이게 만드는 서리를 가리킨다.

'''흰서리'''는 공기 중의 수증기에서 직접 생성되는 얼음의 고체 승화 현상이다. 상대습도가 90%를 넘고 기온이 −8 °C (18 °F) 이하일 때 형성되며, 풍상에서 오는 공기가 풍하의 공기보다 습도가 높기 때문에 바람 방향과 반대로 자란다. 하지만 바람이 너무 강하면 섬세한 얼음 구조가 형성되기 시작할 때 손상될 수 있다. 흰서리는 크고 서로 맞물린 결정, 보통 바늘 모양의 서릿발이 두껍게 덮인 것과 비슷하다.

서리가 내리려면 물체의 온도가 0℃ 이하로 내려가고, 동시에 공기의 습도가 높아져 얼음이 과포화 상태가 되어야 한다. 즉, 물체 표면의 온도가 그곳에 닿아 있는 공기의 온도에 습도를 고려한 서리점 온도(온도가 0℃ 이하일 때의 이슬점 온도)보다 낮아질 때이다.[28][29] 물체 표면이 0℃ 이상일 때는 습도가 높아져 물이 과포화되면 이슬이 맺힌다.

서리는 지면, 풀잎 외에도 다양한 야외 물체에 달라붙는다.[30] 나무 등 지면에서 어느 정도 떨어진 높은 곳에 달라붙는 서리는 수상(樹霜), 건물 등의 내부에 생기는 서리는 내부 서리, 유리창에 생기는 서리는 창문 서리라고 부르기도 한다.[31]

적설 표면과 내부에도 서리가 발생하며, 전자는 설면상(雪面霜) 또는 표면서리, 후자는 설중상(雪中霜) 또는 내부서리라고 부르기도 한다. 설면상에는 양치잎(시다의 잎) 모양이나 미세한 털 모양의 결정이 보이며, 상화(霜華)라고도 불린다.[48][49] 표면서리에 하룻밤 사이에 큰 결정이 생성되는 것은 습도가 90% 이상으로 높고 2~3 m/s의 미풍이 불 때라는 조건이 보고되었다.[50]

서리 결정은 눈 결정(눈송이)과 마찬가지로 다양한 모양이 있으며, 주로 바늘 모양, 비늘 모양, 깃털 모양, 부채 모양 등의 유형이 알려져 있다.[54] 미세한 안개가 얼어붙은 불규칙한 모양의 얼음 미립자를 포함하는 경우도 있지만, 과포화도가 높을 때 나타난다.

창문 서리는 다양한 모양의 결정을 관찰할 수 있으며, 무늬가 발달한 것을 꽃에 비유하여 서리꽃, 빙꽃이라고 부르기도 한다. 창문 서리는 일부가 물체에 부착되어 수증기가 불균일하게 모이기 때문에, 그 결정 형태는 눈 결정만큼 대칭적이지 않다.

눈 표면이나 눈 위에 있는 물체 외에도, 얼음, 특히 호수나 하천의 얼음(결빙) 표면에 생기는 것처럼, 결정이 눈에 띄게 발달한 서리를 서리꽃, 프로스트 플라워(frost flower), 서리무늬라고 부르기도 한다. 모양은 주로 깃털 모양, 수염 모양 또는 꽃 모양이다. 결빙에 생기는 서리꽃은 상대적으로 따뜻하고 수증기의 근원이 되는, 얼음이 얼지 않은 곳이나 얼음이 얇은 곳 주변에 잘 생긴다.

저온에서 빙상이 넓게 펼쳐지는 남극에서는 눈덩이라고 불리는 것이 보고되고 있다. 눈 표면에서 바늘 모양의 서리 결정이 모인 구형의 덩어리가 작은 움푹 들어간 곳에 여러 개 모이는 것이다. 돔 후지 관측 거점에서 1995년에 발견되었으며, 비슷한 현상에 대한 묘사는 아문센이나 사이플의 저서에서도 찾아볼 수 있다고 한다.[57]

꽃잎 끝에 승온 서리가 내린 꽃 사진
꽃잎 가장자리에 승온 서리가 내린 꽃


십자형 서리


울타리에 붙은 서리(수상서리)


육각판·수지상 결정이 발달한 수상서리

3. 1. 1. 공중 서리

공중 서리는 나무 가지, 식물 줄기, 전선과 같이 지표면 위에 있는 물체에 형성되는 서리를 말한다.[3]

3. 1. 2. 표면 서리

서리로 뒤덮인 거미줄


눈 위의 서리


깊은 서리, 현미경으로 촬영(왼쪽 광학 현미경, 오른쪽 주사전자현미경)


'''서리'''는 지면이나 노출된 물체(전선, 나뭇잎 등)에 붙어 있는 하얀색의 얼음 결정을 말한다.[3] 차갑고 맑은 밤에 주변의 따뜻한 물체에서 열이 공급되거나 바람에 의해 열이 유입되는 것보다 우주 공간으로 열이 더 빨리 방출되는 조건에서 형성된다. 적절한 조건에서 물체는 주변 공기의 서리점[4] 이하, 즉 물의 어는점 이하로 냉각된다. '''홍수 서리''' 또는 '''서리 주머니'''와 같은 효과로 동결이 촉진될 수 있다.[5] 지표면의 복사 냉각으로 인해 공기가 냉각되어 언덕 아래로 흘러내려 계곡과 골짜기의 매우 차가운 공기 주머니에 축적될 때 이러한 현상이 발생한다. 지상에서 수 피트 위의 기온이 어는점을 훨씬 웃돌더라도 이러한 저지대의 차가운 공기 속에서 서리가 얼 수 있다.

서리는 형성되는 위치에 따라 다른 이름을 가진다.

  • '''공중 서리'''는 나무 가지, 식물 줄기, 전선과 같이 지표면 위의 물체에 형성되는 서리를 말한다.
  • '''표면 서리'''는 눈, 얼음 또는 이미 얼어붙은 표면에 직접 침착되는 양치류 모양의 얼음 결정을 말한다.
  • '''크레바스 서리'''는 잔잔한 날씨 조건에서 수증기가 축적될 수 있는 빙하 크레바스에 형성되는 결정으로 구성된다.
  • '''깊은 서리'''는 건조한 눈 더미 표면 아래의 공동 내부에서 천천히 자라 큰 각진 결정을 말한다. 깊은 서리 결정은 이웃하는 더 작은 결정을 희생하여 지속적으로 자라므로, 눈에 띄게 계단식이며 각진 홈이 있다.


표면 서리가 경사진 눈 더미를 덮으면 서리 결정층이 눈사태 위험을 초래할 수 있다. 새로운 눈이 두꺼운 층으로 서리 표면을 덮으면, 오래된 눈에서 튀어나온 털 같은 결정이 떨어지는 눈송이를 막아 공극층을 형성하여 새로운 눈층이 아래쪽의 오래된 눈과 강하게 결합하는 것을 방지한다. 눈 위에 서리가 형성되는 이상적인 조건은 서리 결정 성장에 적합한 속도로 습기를 전달하는 매우 가볍고 차가운 기류가 있는 차갑고 맑은 밤이다. 너무 강하거나 따뜻한 바람은 털 같은 결정을 파괴하여 오래된 눈층과 새로운 눈층 사이의 더 강한 결합을 허용할 수 있다. 그러나 바람이 충분히 강하고 차가워서 결정을 평평하고 건조하게 만들어 눈을 차갑고 느슨한 결정으로 덮지만, 결정을 제거하거나 파괴하지 않거나 결정이 따뜻해지고 끈적끈적해지지 않게 하는 경우, 눈층 사이의 서리 경계면은 여전히 눈사태 위험을 초래할 수 있다. 서리 결정의 질감이 눈 질감과 다르고 건조한 결정이 신선한 눈에 달라붙지 않기 때문이다. 이러한 조건은 여전히 눈층 사이의 강력한 결합을 방지한다.[6]

3. 1. 3. 크레바스 서리

크레바스 서리는 잔잔한 날씨 조건에서 수증기가 축적될 수 있는 빙하 크레바스에 형성되는 결정으로 구성된다.[51][52][53]

3. 1. 4. 깊은 서리

깊은 서리는 건조한 눈 더미 표면 아래의 공동 내부에서 천천히 자라 큰 각진 결정을 말한다. 깊은 서리 결정은 이웃하는 더 작은 결정을 희생하여 지속적으로 자라므로, 일반적으로 눈에 띄게 계단식이며 각진 홈이 있다.[3]

표면 서리가 경사진 눈 더미를 덮으면 서리 결정층이 눈사태 위험을 초래할 수 있다. 새로운 눈이 두꺼운 층으로 서리 표면을 덮으면, 오래된 눈에서 튀어나온 털 같은 결정이 떨어지는 눈송이를 막아 공극층을 형성하여 새로운 눈층이 아래쪽의 오래된 눈과 강하게 결합하는 것을 방지한다. 눈 위에 서리가 형성되는 이상적인 조건은 서리 결정 성장에 적합한 속도로 습기를 전달하는 매우 가볍고 차가운 기류가 있는 차갑고 맑은 밤이다. 너무 강하거나 따뜻한 바람은 털 같은 결정을 파괴하여 오래된 눈층과 새로운 눈층 사이의 더 강한 결합을 허용할 수 있다. 그러나 바람이 충분히 강하고 차가워서 결정을 평평하고 건조하게 만들어 눈을 차갑고 느슨한 결정으로 덮지만, 결정을 제거하거나 파괴하지 않거나 결정이 따뜻해지고 끈적끈적해지지 않게 하는 경우, 눈층 사이의 서리 경계면은 여전히 눈사태 위험을 초래할 수 있다. 서리 결정의 질감이 눈 질감과 다르고 건조한 결정이 신선한 눈에 달라붙지 않기 때문이다.[6]

매우 낮은 온도에서 눈으로 덮이지 않고 솜털 같은 표면 서리 결정이 형성되는 경우, 강한 바람이 결정을 부러뜨려 얼음 입자의 먼지를 형성하고 표면 위로 날려 보낼 수 있다. 그런 다음 얼음 먼지는 눈덩이와 유사하게 형성될 수 있는데, 이는 남극의 일부 지역에서 관찰된 바와 같이 먼지 뭉치 및 유사한 구조의 형성과 유사한 과정이다.

적설 내부에도 서리가 발생하며, 설중상(雪中霜) 또는 내부서리라고 부르기도 한다. 내부서리는 심부상(深部霜)(depth hoar)이라고도 불리며, 적설 내부에 온도차가 있을 때, 건조한 적설 내부의 지표면 가까이에 발생한다. 신설은 구설에 비해 열전도율이 낮기 때문에, 일사나 복사냉각의 정도에 차이가 발생한다. 상대적으로 따뜻한 부분에서 증발하고, 차가운 부분으로 승화하여 적설은 점차 서리로 대체된다. 이러한 성질의 적설을 시모자라메유키(霜ざらめ雪)라고 한다. 형태는 해정(骸晶)(컵) 모양이나 육각판·육각주상의 미소결정이다. 설계나 빙하의 갈라진 틈(크레바스)에도 비슷한 서리(crevasse hoar)가 발생한다.[51][52][53] 표면서리 및 시모자라메유키는 각각 적설 분류의 하나이지만, 눈 알갱이들의 결합이 약하기 때문에, 이러한 적설층 위에 눈이 쌓여 있을 때 눈사태의 활강면이 되기 쉽다는 것이 알려져 있다.[48][49]

3. 2. 이류상 강설 (Advection frost)

'''이류상 강설'''(또는 '''풍상 강설''')은 매우 차가운 바람이 나무 가지, 기둥 및 기타 표면 위로 불 때 형성되는 작은 얼음 결정을 말한다. 꽃과 잎의 가장자리에 서리가 낀 것처럼 보이며, 일반적으로 바람의 방향에 따라 형성된다.[28][29] 낮이나 밤, 어느 시간대에도 발생할 수 있다.

기상 상황에 따라 복사서리(radiation frost)와 이류서리(advection frost)의 두 종류로 분류하기도 한다. 이류서리는 비교적 큰 규모로 찬 공기가 이동해 옴으로써 지표면도 저온이 되는 것으로, 바람이 강하고 대기는 잘 혼합되어 있어, 낮에도 서리가 내리는 것이 특징이다. 복사서리와 이류서리의 복합적인 상황도 드물지 않으며, 먼저 찬 공기가 이동해 와서 며칠 동안 머무는 동안, 잔잔한 날씨 아래 복사냉각이 진행되어 서리가 내리는 경우도 있다.[33][34]

이류서리는 대륙의 한랭한 기단이 이동해 오는 대륙 동부에서 다른 지역보다 상대적으로 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이류서리에 의한 서리 피해는 수일간 계속되는 경우가 많지만, 그 빈도는 복사서리보다 적다.

송풍이나 가열 등의 적극적인 서리 피해 대책법의 대부분은 역전층 발생을 전제로 하고 있어, 이류서리에서는 보통 효과가 부족하다.

참고로, 쌓인 차가운 공기가 골짜기를 이동하는 국지적인 저온에 의한 서리(후술)는 작은 규모의 이류서리로 간주할 수도 있다. 그리고 이러한 현상은 복사서리가 발생하는 것과 같은 복사냉각이 일어나는 날씨 아래에서 진행된다.

3. 3. 창문 서리 (Window frost)

창문 서리(또는 서리꽃, 얼음꽃)는 유리창의 바깥쪽이 매우 차가운 공기에 노출되고 안쪽이 따뜻하고 적당히 습한 공기에 노출될 때 형성된다. 유리창이 열 단열이 잘 되지 않는 경우(예: 단판 유리창) 수증기가 유리창에 응결되어 서리 무늬를 형성한다. 외부 기온이 매우 낮으면, 이중창 에너지 절약형 창문이라도 유리창 사이의 공기 대류 때문에 유리창 하단이 상단보다 차가워서 창문 아래쪽에 서리가 생길 수 있다.[7] 난방이 되지 않는 자동차에서는 서리가 일반적으로 유리창 외부 표면에 먼저 형성된다. 유리 표면은 결정의 모양에 영향을 미치므로, 불완전한 부분, 긁힘 또는 먼지는 얼음의 핵 생성 방식을 변화시킬 수 있다. 창문 서리의 무늬는 프랙탈을 형성하며, 프랙탈 차원은 1보다 크지만 2보다 작다. 이것은 핵 생성 과정이 눈송이와 유사한 과정에 의해 형성되지만, 3차원에서 형성되고 프랙탈 차원이 2보다 큰 눈송이와 달리 2차원에서 전개되도록 제한되는 결과이다.[7]

실내 공기가 적당히 습한 것이 아니라 매우 습한 경우, 물은 먼저 작은 물방울로 응결된 다음 투명 얼음으로 얼어붙는다.

비슷한 얼음 결정 패턴이 다른 매끄러운 수직 표면에서도 발생할 수 있지만, 맑은 유리창만큼 명확하거나 장관을 이루는 경우는 드뭅니다.

250px


서리 결정은 눈 결정(눈송이)과 마찬가지로 다양한 모양이 있으며, 주로 바늘 모양, 비늘 모양, 깃털 모양, 부채 모양 등의 유형이 알려져 있다.[54]

창문의 서리는 다양한 모양의 결정을 관찰할 수 있으며, 무늬가 발달한 것을 꽃에 비유하여 서리꽃, 빙꽃이라고 부르기도 한다.[55] 창문의 서리는 일부가 물체에 부착되어 수증기가 불균일하게 모이기 때문에, 그 결정 형태는 눈 결정만큼 대칭적이지 않다.

3. 4. 착빙 (Rime)

착빙은 습도가 높고 바람이 강한 환경에서 빠르게 얼음이 쌓이는 현상이다.[8] 과냉각된 물방울이 관여하기 때문에, 수증기가 직접 승화하여 만들어지는 일반적인 서리와는 다르다. 북극해를 항해하는 선박에서는 착빙이 장비에 많이 쌓일 수 있다. 착빙은 깃털 모양의 서리와 달리 보통 얼음처럼 단단하게 보인다.

4. 농업 및 식물에 미치는 영향

많은 식물은 영하의 온도나 서리로 인해 피해를 보거나 죽을 수 있다. 이는 식물의 종류, 노출된 조직, 그리고 온도가 얼마나 낮아지는지에 따라 달라진다. -2°C에서 0°C 사이의 "약한 서리"는 -2°C 이하의 "강한 서리"보다 더 적은 종류의 식물에 피해를 준다.[9][10]

약한 서리에도 피해를 받을 가능성이 높은 식물에는 콩, 포도, 조롱박, 멜론과 같은 덩굴식물과 토마토, 가지, 고추와 같은 가지과 식물이 포함된다. 반면, 비트, 당근, 파스닙, 양파와 같은 뿌리채소, 상추, 시금치, 근대, 오이[12]와 같은 잎채소, 양배추, 콜리플라워, 청경채, 브로콜리, 브뤼셀 콩나물, 무, 케일, 콜라드, 겨자, 순무, 슈가비트와 같은 십자화과 채소는 서리를 견디거나 심지어 서리로부터 이득을 보기도 한다.[11]

하지만 서리를 견디는 식물조차도 온도가 -4°C 이하로 더 낮아지면 피해를 입을 수 있다.[9] 호스타와 같은 숙근성 다년생 식물은 첫 서리 후 휴면 상태가 되고 봄이 되면 다시 자란다. 이때, 눈에 보이는 식물 전체가 완전히 갈색으로 변하거나, 모든 잎과 꽃을 떨어뜨리고 줄기만 남을 수도 있다. 소나무와 같은 상록수는 서리를 견디지만 성장 속도가 느려진다. 동해(凍害)는 저온과 겨울 햇볕의 열이 결합하여 발생하는 나무껍질 결함이다.

식물의 잎 온도가 세포 내용물의 어는점 이하로 떨어져도 반드시 피해를 입는 것은 아니다. 얼음 결정 형성을 핵화하는 부위가 없다면, 잎은 과냉각 액체 상태를 유지하며 -4°C에서 -12°C 사이의 온도에 안전하게 도달한다. 그러나 일단 서리가 형성되면 잎 세포는 날카로운 얼음 결정으로 인해 손상될 수 있다. 경화는 식물이 저온에 대한 내성을 갖게 되는 과정이다. 슈도모나스 시린가에와 같은 특정 세균은 서리 형성을 유발하는 데 특히 효과적이며, 핵화 온도를 약 -2°C로 높인다.[13] 얼음 핵 생성 활성 단백질이 없는 박테리아(얼음 마이너스 박테리아)는 서리 피해를 크게 줄인다.[14]

11월 공원 잔디의 서리


1923년 "오하이오 지리"에서 가져온 오하이오주 평균 첫 서리 발생 지도


서리로부터 보호받는 장미 – 빈 폴크스가르텐


브라질의 주도 중 가장 추운 도시인 쿠리치바의 쿠리치바 식물원 온실은 민감한 식물을 보호한다.


### 피해 방지 기술 ###

서리 발생을 예방하거나 그 강도를 줄이기 위한 일반적인 방법은 다음과 같다.

  • 송풍법: 강력한 송풍기를 사용하여 바람을 일으켜 찬 공기가 축적되는 것을 방지한다.
  • 피복법: 고부가가치 작물의 경우, 농부들은 나무를 감싸고 물리적인 작물 덮개를 사용할 수 있다.
  • 난방법: 소규모 지역에서 재배되는 고부가가치 작물의 경우, 온도 하강을 늦추기 위해 난방을 하는 것이 실용적일 수 있다.
  • 연막법: 복사에 의한 냉각을 줄이기 위한 연기 발생은 현재 거의 효과가 없는 것으로 여겨진다.[21]
  • 살수법: 작물에 물을 뿌리면 잠열이 방출되어 코팅된 식물 조직의 유해한 동결을 방지한다.


이러한 조치는 신중하게 적용해야 한다. 잘못 적용하면 이득보다 손해가 더 클 수 있기 때문이다.

일본에서는 농작물에 서리가 내릴 것으로 예상될 때, 각 기상대에서 '''서리 주의보'''를 발표한다. 이는 늦서리나 이른서리 시기에 발표되며, 매일 아침 서리가 내리는 겨울철에는 발표되지 않는다.[69]

늦서리와 관련하여 "팔팔야(八十八夜)의 이별서리(잊혀진 서리, 우는 서리)"라는 속담이 있다. 팔팔야(八十八夜)는 현재의 역법으로는 5월 2일경에 해당하며, "이 시기가 되면 서리 피해는 줄어든다" 또는 "이 시기까지 서리가 내릴 수 있으므로 농작업에는 주의해야 한다"는 의미이다.

4. 1. 동상해 (Frost damage)

동상해(凍霜害)는 서리가 내리는 저온에서 식물체가 얼어 생리 장애를 일으키거나 동사하여 농작물 등에 피해를 주는 현상이다. 주로 가을부터 초겨울에 걸쳐 발생하는 초상(早霜), 봄부터 초여름에 걸쳐 발생하는 만상(晩霜) 시기에 갑자기 기온이 내려갈 때 발생하는 것을 상해(霜害)라고 한다. 식물의 내동성이 높은 겨울철에 상해보다 낮은 온도에서 발생하는 것을 동해(凍害)라고 부르지만, 이들 모두 피해 기작은 같다.[62][63]

겨울철 동해는 식물의 고사, 줄기 갈라짐, 발아 및 생육 불량 등을 일으킨다. 주요 수종의 저온 한계는 사과가 -30℃, 포도가 -25℃~-20℃, 귤이 -7℃ 등이다. 포도의 동해로 인한 고사나 발아 불량은 "잠자는 병"이라고 불린다.

동해 방지 대책은 피복이나 연소 등 서리 피해와 유사한 방법을 취하지만, 관수결빙법은 적합하지 않다.

  • 서리 구멍과 서리 길: 분지 바닥, 주변보다 약간 낮은 작은 규모의 움푹 들어간 곳, 숲 속의 빈터 등은 찬 공기가 고이기 때문에 서리가 잘 내리는 곳으로, 이러한 곳을 서리 구멍(霜穴)이라고 한다. 낙하풍의 성질을 가진 차가운 공기의 흐름이 있는 곳은 서리 길(霜道)이라고 불린다.
  • 서멀 벨트: 지형에 따라 복사냉각이 일어나고 있는 역전층의 상한 높이가 있으며, 산지나 경사지에서도 그 부근은 온난하고, 그 아래보다 무상 기간이 길다. 이 영역을 서멀 벨트(사면 온난대)라고 한다. 일본에서는 채소나 밀감 재배에 자주 이용되고 있다.
  • 산곡풍: 산간 분지나 산기슭 저지대에서는 일몰 직후 수 시간 동안 사면 하강풍에 의한 냉각이 일어나고, 자정부터 새벽에는 같은 바람이 오히려 상대적으로 따뜻하여 냉각을 약화시키는 경향이 있다.
  • 해안, 호수, 하천: 해안, 호수나 큰 하천 근처에는 강설일수가 적고 무상 기간이 긴 곳이 있다. 이는 열용량이 큰 수역이 근처에 있기 때문이다.


4. 1. 1. 피해 발생 기작

많은 식물은 영하의 온도나 서리로 인해 피해를 입거나 죽을 수 있다. 이는 식물의 종류, 노출된 조직, 그리고 온도가 얼마나 낮아지는지에 따라 달라진다. -2°C에서 0°C의 "약한 서리"는 -2°C 이하의 "강한 서리"보다 더 적은 종류의 식물에 피해를 준다.[9][10]

약한 서리에도 피해를 받을 가능성이 높은 식물에는 콩, 포도, 조롱박, 멜론과 같은 덩굴식물과 토마토, 가지, 고추와 같은 가지과 식물이 포함된다. 서리를 견디거나(심지어 이로부터 이득을 보는) 식물에는 다음과 같은 것들이 있다.[11]

  • 뿌리채소 (예: 비트, 당근, 파스닙, 양파)
  • 잎채소 (예: 상추, 시금치, 근대, 오이[12])
  • 십자화과 채소 (예: 양배추, 콜리플라워, 청경채, 브로콜리, 브뤼셀 콩나물, 무, 케일, 콜라드, 겨자, 순무, 슈가비트)


서리를 견디는 식물조차도 온도가 더 낮아지면 피해를 입을 수 있다.[9] 숙근성 다년생 식물, 예를 들어 ''호스타''는 첫 서리 후 휴면 상태가 되고 봄이 되면 다시 자란다. 눈에 보이는 식물 전체가 봄의 따뜻함이 올 때까지 완전히 갈색으로 변하거나, 모든 잎과 꽃을 떨어뜨리고 줄기만 남을 수도 있다. 소나무와 같은 상록수는 서리를 견디지만 모든 성장 또는 대부분의 성장은 멈춘다. 동해(凍害)은 저온과 겨울 햇볕의 열이 결합하여 발생하는 나무껍질 결함이다.

식물의 잎 온도가 세포 내용물의 어는점 이하로 떨어져도 반드시 피해를 입는 것은 아니다. 얼음 결정 형성을 핵화하는 부위가 없다면, 잎은 과냉각 액체 상태를 유지하며 -4°C에서 -12°C의 온도에 안전하게 도달한다. 그러나 일단 서리가 형성되면 잎 세포는 날카로운 얼음 결정으로 인해 손상될 수 있다. 경화는 식물이 저온에 대한 내성을 갖게 되는 과정이다.

특히 ''슈도모나스 시린가에''와 같은 특정 박테리아는 서리 형성을 유발하는 데 특히 효과적이며, 핵화 온도를 약 -2°C로 높인다.[13] 얼음 핵 생성 활성 단백질이 없는 박테리아(얼음 마이너스 박테리아)는 서리 피해를 크게 줄인다.[14]

서리가 내리는 저온에서 식물체가 얼어 생리 장애를 일으키거나 동사하여 농작물 등에 피해를 주는 것을 '''동상해'''(凍霜害)라고 한다. 이 중 주로 가을부터 초겨울에 걸쳐 발생하는 '''초상'''(早霜), 봄부터 초여름에 걸쳐 발생하는 '''만상'''(晩霜) 시기에 갑자기 기온이 내려갈 때 발생하는 것을 '''상해'''(霜害), 식물의 내동성이 높은 겨울철에 상해보다 낮은 온도에서 발생하는 것을 '''동해'''(凍害)라고 부르지만, 둘 다 장해의 기전은 같다.[62][63]

월동하는 식물은 가을부터 겨울에 걸쳐 날마다 기온이 내려감에 따라 조직 변화 등에 의한 저온순화(저온훈화)가 일어나 내동성을 강화하는 동시에 생장을 정지한다. 이 과정을 '''경화'''(hardening)라고 한다. 한편, 봄에 기온이 상승하면 활동을 시작하기 위해 내동성을 약화시키는 변화를 한다. 예를 들어, 시금치와 갓은 저온순화에 의해 −3℃ 정도였던 내동온도가 −15℃에서 −20℃까지 높아진다고 알려져 있다.[64][65] 내동성이 아직 높지 않은 시기에 갑자기 추워짐으로써 상해가 발생하는 것이다.[66][67] 상해가 발생하기 시작하는 것은 대체로 식물 체온이 −2℃에서 −3℃를 밑돌 때라고 한다.

서리 피해를 입은 식물은 서리가 녹은 후 처음에는 기름이 스며든 것처럼 변화하고, 점차 갈색이나 검은색으로 변색되어 고사한다. 노출된 부분에는 서리가 잘 붙어, 종종 동결된 부분과 동결되지 않은 부분의 차이가 나타난다. 또한 잎의 온도는 주변 기온보다 낮으며, 그 차이는 바람이 약할수록 커진다. 건조가 심하고 잎이 마르면 서리가 잘 생기지 않는 경향도 있다. 지면으로부터의 열 전달 용이성의 차이도 서리의 발생에 관계한다. 내한성이 낮은 새싹 외에, 꽃눈이나 어린 과일 등의 부위는 피해를 입기 쉽다.

동상을 입은 식물 내부에서는 일반적으로 세포 외부의 용액에서 동결이 일어나고, 남은 세포 외 용액이 농축되어 삼투압이 높아지면서, 세포는 물을 빼앗겨 수축한다. 주로 이러한 탈수 스트레스에 견딜 수 있는 한계가 내한성으로 간주된다.[68] 내한성의 강화는 탄수화물이나 동결 방지 능력을 가진 프롤린, 폴리아민 등의 물질, 그리고 항동결 단백질의 증가에 의한 것으로 생각된다. 한편, 급속한 동결에서는 세포막의 손상에 의한 전해질의 유출이 장애를 일으키고, 세포 내부의 동결에 의한 세포 파괴도 일어난다고 생각된다.

내한성은 식물이 받은 저온의 이력과 생육 시기에 따라 달라진다. 같은 환경에서 비슷한 정도의 저온이라도 피해 정도는 해마다 달라진다. 경향으로 온난화 시대에는 피해가 크고, 한랭화 시대에는 작다. 또한 서리 피해나 동해에 의한 식물의 장애 정도는 내한성과 한계 온도를 밑돈 시간의 길이에 따라 결정된다.

잎 등의 동결에는, 슈도모나스 시린가에 등의 얼음핵 박테리아(INA 박테리아)의 분포도 관계하고 있다는 것이 알려져 있다. 0℃를 수 도 밑돌아도 용액은 과냉각 상태이지만, −2~−5℃에서 얼음핵을 생성하는 얼음핵 박테리아의 작용에 의해 동결한다. 그 온도는 얼음핵 박테리아의 밀도에 좌우되어 많을수록 높은 온도에서 동결하여 내한성을 변화시킨다.

식물 표면에 붙는 서리 자체도, 얼음핵이 되어 과냉각 용액을 동결시키는 식물빙결 작용이 있다고 생각된다. 한편, 서리가 내리지 않을 때에도 서리 피해가 발생하는 경우가 있다(black frost라고도 부른다).

4. 1. 2. 피해 방지 기술

서리 발생을 예방하거나 그 강도를 줄이기 위한 일반적인 방법은 다음과 같다.

  • 송풍법: 강력한 송풍기를 사용하여 바람을 일으켜 찬 공기가 축적되는 것을 방지한다. 수직 기둥에 장착된 엔진 구동 프로펠러인 풍력 기계는 거의 수평으로 바람을 불어준다. 풍력 기계는 1920년대 캘리포니아에서 서리 방지 방법으로 도입되었지만 1940년대와 1950년대까지는 널리 받아들여지지 않았다.[15] 현재는 전 세계 많은 지역에서 일반적으로 사용된다. 선택적 역전 싱크[16]는 지면에서 차가운 공기를 끌어올려 굴뚝을 통해 위로 불어 서리를 방지하는 장치다. 원래는 우루과이에서 감귤류 과일의 서리 피해를 방지하기 위해 개발되었다. 뉴질랜드에서는 특히 말버러 지역과 같은 포도밭 지역에서 헬리콥터가 유사한 방식으로 사용된다. 상층의 더 따뜻한 공기를 아래로 끌어내리고 지면에 차가운 공기가 고이는 것을 방지하여 저공 비행하는 헬리콥터는 과일눈의 피해를 예방한다. 야간에 작업이 수행되며 과거 한 지역에서 최대 130대의 항공기가 동원된 적이 있기 때문에 안전 규정이 엄격하다.[17] 풍력 터빈도 서로 다른 온도의 공기층을 수직으로 혼합하는 유사한 효과를 낸다.[18][19][20]

  • 피복법: 고부가가치 작물의 경우 농부들은 나무를 감싸고 물리적인 작물 덮개를 사용할 수 있다.

  • 난방법: 소규모 지역에서 재배되는 고부가가치 작물의 경우 온도 하강을 늦추기 위해 난방을 하는 것이 실용적일 수 있다.

  • 연막법: 복사에 의한 냉각을 줄이기 위한 연기 발생은 현재 거의 효과가 없는 것으로 여겨진다.[21]

  • 살수법: 작물에 물을 뿌리면 잠열이 방출되어 코팅된 식물 조직의 유해한 동결을 방지한다.


이러한 조치는 신중하게 적용해야 한다. 잘못 적용하면 이득보다 손해가 더 클 수 있기 때문이다. 예를 들어, 작물에 물을 뿌리면 식물이 얼음에 짓눌려 손상될 수 있다. 소규모 농장과 식물 재배장에 효과적이고 저렴한 방법은 얼음의 잠열을 이용하는 것이다. 펄스 관개 타이머[22]는 기존의 오버헤드 스프링클러를 통해 저용량으로 물을 공급하여 최대 -5°C까지 서리를 방지한다.[22][23] 물이 얼면 잠열을 방출하여 잎의 온도가 영하로 떨어지는 것을 방지한다.[23]

4. 2. 서리 주의보

일본에서는 농작물에 서리가 내릴 것으로 예상될 때, 각 기상대에서 '''서리 주의보'''를 발표한다. 이는 늦서리나 이른서리 시기에 발표되며, 매일 아침 서리가 내리는 겨울철에는 발표되지 않는다.[69] 서리 주의보의 기준은 다음날 아침 예상 최저 기온에 따라 지역별로 다르며, 2℃, 3℃, 또는 4℃이다. 이 기온에서 식물의 줄기 부분은 0℃ 정도, 표면은 -2℃까지 내려갈 수 있다. 그러나 서리가 발생하기 쉬운 장소에서는 5℃ 정도에서도 발생할 수 있으므로, 농업인은 자신의 밭 등의 특징을 파악하는 것이 필요하다. 예를 들어, 자신의 측정값과 주변 아메다스(アメダス)의 기온을 비교하여 그 차이를 파악하는 방법 등이 있다.

늦서리와 관련하여 "팔팔야(八十八夜)의 이별서리(잊혀진 서리, 우는 서리)"라는 속담이 있다. 팔팔야(八十八夜)는 현재의 역법으로는 5월 2일경에 해당하며, "이 시기가 되면 서리 피해는 줄어든다" 또는 "이 시기까지 서리가 내릴 수 있으므로 농작업에는 주의해야 한다"는 의미이다.

참고로, 각국에 유사한 기상 정보가 있으며, 예를 들어 미국에서도 예상 기온이 화씨 30도 중반으로 내려갈 때 Frost Advisory가 발표되지만, 겨울을 제외한 식물의 생장기가 대상이다.[70][71]

5. 기타

러시아 문화에서 서리는 데드 모로즈로 의인화된다. 러시아 원주민들, 예를 들어 모르도바인들은 서리 신에 대한 그들만의 전통을 가지고 있다.

영국의 민속 전통에서는 요정 같은 생물인 잭 프로스트가 추운 아침 창문에 나타나는 섬세한 서리 무늬를 만든다고 여겨진다.[86][87][88]

5. 1. 자동차 유리의 서리

자동차 유리에 생기는 서리는 '''창문 서리'''(또는 '''서리꽃''', '''얼음꽃''')라고도 불리며, 유리창 바깥쪽은 차가운 공기에, 안쪽은 따뜻하고 습한 공기에 노출될 때 형성된다. 단열이 잘 되지 않는 유리창의 경우, 수증기가 유리창에 응결되어 서리 무늬를 만든다. 외부 기온이 매우 낮으면 이중창이라도 유리창 아래쪽에 서리가 생길 수 있다. 난방이 되지 않는 자동차에서는 보통 유리창 바깥쪽에 먼저 서리가 생긴다.[7]

유리 표면의 불완전한 부분, 긁힘, 먼지 등은 얼음 핵 생성 방식을 변화시켜 다양한 무늬를 만든다. 창문 서리의 무늬는 프랙탈을 형성하며, 프랙탈 차원은 1보다 크지만 2보다 작다. 이는 핵 생성 과정이 눈송이와 비슷하지만, 2차원에서 전개되기 때문이다.[7]

실내 공기가 매우 습하면 물이 먼저 작은 물방울로 응결된 다음 투명 얼음으로 얼어붙는다. 비슷한 얼음 결정은 다른 매끄러운 표면에서도 발생할 수 있지만, 유리창만큼 선명하지는 않다.

자동차 앞유리 등에 서리가 끼면 시야가 가려져 안전 운행에 문제가 생길 수 있다. 서리를 제거하려면 스크레이퍼(긁개)나 빙결방지제를 사용한다. 뜨거운 물은 유리가 깨지거나 다시 얼어붙을 수 있으므로 사용하지 않는 것이 좋다. 발수제로 코팅하거나 커버를 씌워 서리를 예방할 수도 있다.[76]

5. 2. 냉장고의 서리

냉장고는 냉각 방식에 따라 일반적인 사용 중에도 냉장고는 노출된 냉각기 주변에, 냉동고는 내부 벽에 서리가 많이 낄 수 있다. 서리가 두꺼워지면 냉각 능력이 저하되므로 정기적으로 제상을 해야 한다. 이는 직냉식 모델의 특징이며, 또 다른 주요 냉각 방식인 팬 방식 모델은 냉각기가 내장되어 있어 내부에서 제상을 하므로 일반적으로 제상이 필요하지 않다.[77][78][79] 하지만 팬 방식 모델이라도 문을 자주 열고 닫거나, 외부 습도와 온도가 높은 사용 환경, 또는 도어 패킹 이상 등으로 인해 서리가 낄 수 있다. 직냉식은 일본 주요 제조업체의 경우 소용량으로 냉동실과 냉장실이 분리되어 있지 않은 1도어형 냉장고와 일부 업무용 냉동고에 채택되고 있다.[77][78][79]

5. 3. 유사 현상


  • 상주(しもばしら)는 기온이 낮을 때 지중의 수분이 지표면으로 스며 나와 기둥 모양으로 얼어붙는 것으로, 서리와는 다른 현상이다.[58][59]
  • 동로(とうろ)는 0℃ 이상의 물체 표면에 수증기가 응결하여 생긴 이슬이 그 후 차가워져 얼어붙은 것으로, 결정 구조는 거의 보이지 않는다. 서리와 구분하기 어려운 경우가 있어 관측 현장에서 그럴 경우 서리에 포함시키는 경우가 있다.
  • 수상(じゅそう)은 서리와 마찬가지로 수증기가 물체 표면에 승화하여 생기는 얼음 결정이다. 서리가 지표면 근처의 물체에 붙는 것과 달리, 수상은 지면에서 떨어진 높은 가지 등에도 붙는다. 서릿발의 일종이며, 착빙성 안개의 입자가 부착하여 생긴 구상의 얼음 알갱이가 섞여 있는 경우가 있다. 또한 바람이 불어오는 쪽에 두껍게 성장하기 쉽다는 특징이 있다.[60][61]
  • Hair ice|헤어 아이스영어(ice wool, frost beardとも)는 썩은 나무에서 나오는 실처럼 가는 얼음이다. 이 현상은 특정 지역에서만 발생하며, 원인이 오랫동안 불명확했지만, 2015년에 균류 Exidiopsis effusa가 원인이라는 것이 밝혀졌다.

5. 4. 문화와 민속

러시아 문화에서 서리는 데드 모로즈 (Ded Moroz)로 의인화된다. 러시아 원주민들, 예를 들어 모르도바인들은 서리 신에 대한 그들만의 전통을 가지고 있다.

영국 민속 전통에서는 요정 같은 생물인 잭 프로스트 (Jack Frost)가 추운 아침 창문에 나타나는 섬세한 서리 무늬를 만든다고 여겨진다.

한국어에서는 서리가 내리는 것을 "서리가 내리다"라고 표현한다. "서리"라는 단어는 겨울의 계절어이다.[80] 또한 24절기 중 하나에 서리 내리는 시기인 상강(10월 23일경)이 있으며,[81] 음력 11월은 섣달(霜月)이라고도 불린다.[81] 고전적인 표현에서는 "서리 내림"은 "상강"의 음을 빌려온 것으로 생각되며, 그 외에도 한국 고유의 표현으로 "서리 놓이다"라는 표현이 있다. 이 두 가지 표현은 《만엽집》에도 나타난다. 시대가 내려와 근세 후기에는 "서리 내리다"가 사용되기 시작하여 현대의 "서리가 내리다"로 이어진다.[81]

서리의 문학적 또는 구어적 표현은 다음과 같다.

  • 얼룩덜룩하게 내린 서리: 얼룩서리
  • 한꺼번에 내린 서리: 덮개서리
  • 서리가 내릴 듯한 무풍의 밤: 서리 잔잔한 밤
  • 서리가 내린 아침 이후의 맑은 날씨나 좋은 날씨: 서리 개인 날, 서리 좋은 날
  • 서리에 상한 초목의 모습: 서리에 상함, 서리에 시듬, 서리에 말라죽음, 겨울에 시듬, 서리에 그슬림, 서리에 갈라짐


"동상(霜焼け)"은 추위로 피부가 빨개지고 가려움증을 동반하는 상태를 가리키지만, 초목의 상태를 나타내는 표현이기도 하다.

영어로는 frost라고 한다. frost는 대기 중의 결빙 현상인 서리 외에도, permafrost(영구 동토)[82], frost heaving(동상)[83] 등 토양 속의 동결도 가리킨다.

데드 모로즈(러시아어: Дед_Мороз|데드 모로즈ru, 불가리아어: Дядо Мраз|댜도 므라즈bg, 폴란드어: Dziadek Mróz|지아데크 므루스pl 등)는 파더 프로스트라고도 불리지만, 슬라브 신화 및 민간 신앙에 뿌리를 둔 추위 또는 서리의 정령이다.[84][85] 러시아에서는 설날에 썰매를 타고 와서 선물을 나눠준다고 여겨지며, 니콜라스(성 니콜라스), 파더 크리스마스, 산타클로스와 유사한 전설·전승상의 인물이다.

모로즈코(Морозко|모로즈코ru)는 러시아 민간 전승에 나오는 서리의 악령이다. 겨울의 전나무 숲에 숨어서 손가락을 튕기거나 나무를 뛰어넘으며 나무를 상하게 하고 찢는다고 한다.

영국의 민간 전승에 나오는 잭 프로스트(영어: Jack Frost)도 서리나 추위를 의인화한 것으로, 창문에 생기는 깃털 모양의 서리는 잭 프로스트의 소행이라고 일컬어져 왔다.[86][87][88] 서리 거인(요툰)은 북유럽 신화에 나오는 괴물 중 하나이다.[89]

러시아 마리인의 민간 전승에도 포크셰므 쿠바(서리의 노파), 포크셰므 쿠구자(서리의 노인)라는 정령이 있다. 쿠구자는 아침에, 쿠바는 저녁부터 밤에 나타나 그 지역을 서리로 얼려 농작물에 피해를 준다고 한다.

일본의 서리 피해가 있는 지역에서는 서리 피해를 막기 위한 풍습이나 신앙 행사가 행해져 왔다. 예를 들어, 하마마쓰시 텐류구 하루노정 스기의 기타고와 이요리 등 골짜기 마을에서는 매년 팔십팔야 밤에 "서리 기다림"이라고 하는 강을 연다. 차의 풍년을 기원하는 것에서 "차 기다림"이라고도 불리며, 현재는 4월 하순경에 행해지고 있다.[90]

구마모토현 아소시 야쿠이누하라의 서리 신사(서리궁 신사)에서 행해지는 "불태우기 신사"는 지역에서 알려진 행사이다. 옛날에는 음력 7월 7일부터 9월 9일까지, 현재는 신력 8월 19일부터 10월 16일까지 59일간에 걸쳐 행해진다. 이 기간 동안 불태우는 장소(불태우는 전각)에 상자에 담은 신체가 옮겨지고, 그 아래에서 장작에 불을 지펴 신좌·신체를 건조시키며, 불태우는 처녀라고 불리는 소녀가 낮과 밤으로 장작을 계속 넣는 역할을 맡는다. 씨족은 신찰을 받고 그 대가로 장작을 봉납한다. 아소에서는 다른 마을에도 수호신인 신사에 머물러 하룻밤 불을 계속 태우는 행사가 있었다.[91] 이 신앙 행사는 공기를 움직이기 위해 불을 놓는다는 실용적인 풍습이 기원이라고 생각되며, 밤에 가지와 잎을 태우는 서리 대책은 일본 각지에서 관습적으로 행해져 왔다.

6. 다른 행성에서의 서리

2024년, 유럽우주국(European Space Agency)의 탐사선 엑소마스 추적가스궤도선과 마스 익스프레스는 화성에서 가장 높은 산인 올림푸스 산 정상에서 얇지만 매우 넓은 수빙층을 발견했다. 이 수빙층은 일출 무렵 몇 시간 동안 나타났다가 화성의 하루 동안 대기 중으로 증발한다. 이는 화성 적도 지역에서 발견된 최초의 서리 현상이다.[25]

참조

[1] 웹사이트 What causes frost? http://www.weatherqu[...] 2007-12-05
[2] 서적 The Encyclopedia of World Climatology https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2005-01-01
[3] 웹사이트 Hoarfrost – Definition of hoarfrost by Merriam-Webster http://www.merriam-w[...]
[4] 서적 Climatology https://books.google[...] Jones & Bartlett Publishers 2013-12-13
[5] 웹사이트 Weather Facts: Frost hollow – Weather UK – weatheronline.co.uk http://www.weatheron[...]
[6] 서적 The Avalanche Handbook https://books.google[...] The Mountaineers Books
[7] 서적 Physics of Fractal Operators https://books.google[...] Springer 2003
[8] 웹사이트 Rime – Definition of rime by Merriam-Webster http://www.merriam-w[...]
[9] 웹사이트 Frost Tolerance of Vegetables http://www.botanical[...] Botanical Interests 2013-11-12
[10] 논문 Time to chill: effects of simulated global change on leaf ice nucleation temperatures of subarctic vegetation http://doi.wiley.com[...] 2001-04
[11] 웹사이트 Fall vegetables vs. Summer vegetables http://www.grow-it-o[...]
[12] 논문 Low temperature seed germination of cucumber: genetic basis of the tolerance trait de Gruyter 2014-02-27
[13] 논문 Ice Nucleation Induced by Pseudomonas syringae
[14] 논문 Bacterial Ice Nucleation: A Factor in Frost Injury to Plants 1982-10
[15] 웹사이트 wind machine references http://www.fao.org/3[...]
[16] 웹사이트 Selective Inverted Sink http://www.rolexawar[...]
[17] 간행물 Helicopters Fight Frost Civil Aviation Authority of New Zealand 2008-09
[18] 논문 Turbines and turbulence http://www.nature.co[...] 2010-12-23
[19] 논문 Impacts of wind farms on surface air temperatures http://www.pnas.org/[...] 2010-10-19
[20] 웹사이트 Wind farms impacting weather https://www.scienced[...]
[21] 서적 Frost protection: fundamentals, practice, and economics https://www.fao.org/[...] Food and Agriculture Organization of the United Nations
[22] 웹사이트 A practical method of frost protection http://plantsale.com[...] 2011-10-31
[23] 웹사이트 Frost protection with sprinkler irrigation http://www.wvu.edu/~[...] West Virginia university 2011-10-31
[24] 웹사이트 National Geographic – Permafrost https://education.na[...]
[25] 웹사이트 'We thought it was impossible:' Water frost on Mars discovered near Red Planet's equator https://www.space.co[...] 2024-06-11
[26] 웹사이트 frost https://glossary.ame[...] American Meteorological Society（AMS） 2024-04-23
[27] 서적 最新 気象の事典
[28] 서적 最新 気象の事典
[29] 백과사전 2024-04-23
[30] 백과사전
[31] 백과사전 2024-04-23
[32] 서적 日本国勢地図帳(1977)
[33] 서적 Frost protection: fundamentals, practice, and economics
[34] 서적
[35] 문서 태양복사와 지표면의 적외선 복사의 차이
[36] 서적 新編農学大事典
[37] 서적 新編農学大事典
[38] 웹사이트 frost hollow https://glossary.ame[...] 2024-03-30
[39] 웹사이트 frost-free season https://glossary.ame[...] 2024-03-30
[40] 문서 高山気候
[41] 논문 Kalma, et al. (1992)
[42] 문서 海洋性気候
[43] 논문 矢澤(1991)
[44] 문서 アメリカ合衆国農務省作成のハーディネスゾーン
[45] 논문 坂崎(1998)
[46] 논문 坂崎(1998)
[47] 논문 Kalma, et al. (1992)
[48] 웹사이트 surface hoar https://glossary.ame[...] 2024-03-30
[49] 웹사이트 ice flowers https://glossary.ame[...] 2024-03-30
[50] 서적 雪と氷の事典
[51] 서적 雪と氷の事典
[52] 웹사이트 depth hoar https://glossary.ame[...] 2024-03-27
[53] 웹사이트 crevasse hoar https://glossary.ame[...] 2024-03-26
[54] 서적 新版 雪氷辞典
[55] 서적 最新 気象の事典
[56] 서적 新版 雪氷辞典
[57] 서적 雪と氷の事典
[58] 서적 最新 気象の事典
[59] 간행물 気象観測の手引き 気象庁 1998
[60] 백과사전 樹霜
[61] 서적 新版 雪氷辞典
[62] 서적 新編農学大事典
[63] 백과사전 凍害
[64] 서적 最新農業技術事典 2006
[65] 서적 最新農業技術事典 2006
[66] 논문 凍霜害とその防ぎかた https://www.metsoc.j[...] 日本気象学会
[67] 논문 作物霜害の機構についての提言
[68] 서적 新編農学大事典
[69] 웹사이트 警報・注意報の種類 https://www.jma.go.j[...] 気象庁
[70] 웹사이트 HomeGlossary > Frost Advisory https://w1.weather.g[...] National Weather Service
[71] 웹사이트 Frost and Freeze Information https://www.weather.[...] Northern Indiana Weather Forecast Office 2024-04-27
[72] 서적 CHAPTER 2 - Recommended Methods of Frost Protection 2005
[73] 서적 新編農学大事典
[74] 뉴스 県当局、救済低利資金の融通要請へ 信濃毎日新聞 1927-05-13
[75] 간행물 防災歳時記(4) ―静かな災害《霜害》― https://www.isad.or.[...] 消防科学総合センター 1996-03
[76] 간행물 事故ファイル 視界を妨げる、フロントガラスの霜 https://jafmate.jp/s[...] JAF出版社 2022-02
[77] 웹사이트 冷蔵庫／ワインセラー よくあるご質問 冷蔵庫に霜がつく https://jpn.faq.pana[...] パナソニック株式会社 2024-04-23
[78] 웹사이트 冷蔵庫 よくあるご質問 冷蔵庫内に付いた霜は取った方が良いですか？ https://kadenfan.hit[...] 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 2024-04-23
[79] 웹사이트 冷蔵庫 よくあるご質問 冷凍室内や冷凍した食品に霜がつきます。 https://kadenfan.hit[...] 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 2024-04-23
[80] 백과사전 霜 2024-04-23
[81] 백과사전 霜月 2024-04-23
[82] 웹사이트 permafrost https://glossary.ame[...] 2024-04-23
[83] 웹사이트 frost heaving https://glossary.ame[...] 2024-04-23
[84] 서적 新版 ロシアを知る事典 平凡社 2004-01
[85] 서적 Armenia with Nagorno Karabagh : the Bradt travel guide 2014-09
[86] 서적 Paintbox Leaves: Autumnal Inspiration from Cole to Wyeth Hudson River Museum 2010
[87] 서적 Nature at Your Doorstep: A Nature Trails Book Texas A&M University Press 2008
[88] 백과사전 ジャック・フロスト 2024-05-09
[89] 백과사전 北欧神話 2024-05-09
[90] 웹사이트 茶日待 http://www.hama365.i[...] 静岡大学情報学部杉山岳弘研究室 2024-12-15
[91] 웹사이트 霜宮火焚神事（阿蘇市） https://www.giahs-as[...] 阿蘇地域世界農業遺産推進協会 2024-12-15


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