층운
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1. 개요
층운은 지표면 근처에서 형성되는 얇고 넓은 회색 구름으로, 약한 수직 기류와 대기 안정성 환경에서 발생한다. 층운은 방사 냉각, 안개의 상승, 산 정상 부근의 습한 공기 상승 등 다양한 환경에서 형성되며, 안개운과 조각구름, 불투명운, 반투명운, 파상운 등 여러 종류로 분류된다. 또한, 층운은 다른 구름과의 관계, 강수 현상, 기후에 미치는 영향, 특이 현상 등 다양한 특징을 가진다. 층운은 햇빛을 반사하여 지구 냉각 효과에 기여하며, 특히 북극 지역의 기후에 큰 영향을 미친다.
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| 층운 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 종류 | 구름 |
| 약칭 | St |
| 기호 | 20px |
| 속 (Genus) | Stratus (층 모양) |
| 종 (Species) | Fractus (조각구름) Nebulosus (안개구름) |
| 변종 (Variety) | Opacus (불투명구름) Translucidus (반투명구름) Undulatus (물결구름) |
| 고도 | 0-2,000m |
| 높이 | 낮음 |
| 외형 | 회색의 특징 없는 낮은 고도의 구름으로 지면에 닿을 수 있음 |
| 강수 | 흔히 이슬비, 결빙성 이슬비, 눈 또는 싸락눈 |
| 두께 | 알 수 없음 |
| 얼음 함량 | 알 수 없음 |
2. 형성
층운은 약한 수직 기류가 지면에서 공기층을 들어 올리고 감압되면서 온위 감률을 따를 때 형성된다. 이로 인해 단열 냉각으로 인해 상대 습도가 증가한다.[3] 이는 대기 안정성이 풍부한 환경에서 발생한다.[4] 방사 냉각이나 차가운 수면으로 이동해 온 (이류) 공기가 냉각되어 생긴 안개가 상승하여 층운이 되기도 한다.
2. 1. 형성 환경
층운은 대기 안정성이 풍부한 환경에서 약한 수직 기류가 지면에서 공기층을 들어 올리고 감압되면서 단열 냉각으로 인해 상대 습도가 증가하여 형성된다.[3][4]층운이 형성되는 일반적인 환경 조건은 다음과 같다.
- 방사 냉각: 아침이나 비가 그친 후 방사 냉각으로 차가워진 지면에서 안개가 발생하고, 이 안개가 따뜻해지거나 난류의 영향을 받아 상승하여 층운이 된다.
- 이류: 차가운 수면으로 이동해 온 공기가 냉각되어 층운이 형성된다.
- 산악 지형: 분지나 산간 계곡에서는 위와 같은 현상이 일어나기 쉬워 층운이 자주 발생하며, 주변 산에서 내려다보면 운해가 되기도 한다.
- 야마세: 여름철 북일본 태평양 연안에서 야마세(해무)가 보이는 지역에서도 층운이 생성된다.
- 산악 상승 기류: 산 정상 부근에서 습한 공기가 산을 따라 상승하면서 층운(두건 구름, 허리띠 구름 등)이 발생하기도 한다. 급경사면 산 정상 바로 아래에서 발생하는 깃발 구름(banner cloud)은 산을 넘는 기류에 생기는 풍하 와류가 공기를 상승시키기 때문에 발생하며, 마터호른에서 잘 나타난다.
이 외에도 큰 폭포의 물보라, 산림의 증발산 효과, 인간 활동에 의한 배기 배열 등에 의해서도 층운이 발생할 수 있다. 극지방 부근에서는 층운으로 인해 화이트아웃이 발생할 수 있다.
3. 종류
층운은 형태와 특징에 따라 다음과 같이 세분화된다.
- 구름 속(species)
- 안개운: 형태가 흐릿하고 균일하게 퍼져 있다.
- 조각구름: 솜을 찢어 놓은 듯한 구름 조각이 흩날리는 모양이며, 바람에 휩쓸려 모양이 빠르게 변한다.
- 구름 변종(varieties)
- 반투명운: 비교적 반투명하여 태양이나 달의 위치를 관찰할 수 있다.
- 불투명운: 태양을 가릴 정도로 불투명하다.
- 구름 부변종(supplementary features)
- 강수운
- fluctus[31]
3. 1. 종 (Species)
층운 네불로수스는 특징이나 구조가 뚜렷하지 않은 층운의 베일 또는 층으로 나타난다.[3] 낮은 고도에서 발견되며, 지속적인 안정된 날씨를 나타내는 대기 안정성의 좋은 징후이다. 층운 네불로수스는 약한 비, 이슬비 또는 눈송이를 생성할 수 있다.반면에 '''층운 프락투스'''는 불규칙한 모양으로 나타나며, 뚜렷하게 파편화되거나 찢어진 모습으로 형성된다.[3] 이들은 주로 주요 강우 구름인 층적운과 적란운의 강수 아래에서 나타나며, 판누스 구름의 유형으로 분류된다. 층운 프락투스는 강수운 (강수를 동반하는 구름)이 없어도 산비탈 옆에 형성될 수 있으며, 색상은 짙은 회색에서 거의 흰색까지 다양할 수 있다.
자주 보이는 것은 형태가 흐릿하고 균일하게 퍼져 있는 안개 구름이다. 반대로, 솜을 찢어 놓은 듯한 구름 조각이 흩날리는 것을 조각 구름이라고 하며, 바람에 휩쓸려 곧 모양을 바꾼다.
3. 2. 투명도에 따른 변종 (Opacity-based varieties)
층운은 투명도에 따라 두 가지 변종으로 구분된다.- '''층운 불투명운'''(Stratus opacus|스트라투스 오파쿠스la)은 태양을 가릴 정도로 불투명하다.[10]
- '''층운 반투명운'''(Stratus translucidus|스트라투스 트란스루키두스la)은 비교적 반투명하여 지구 표면에서 태양이나 달의 위치를 관찰할 수 있다.[10] 층운 불투명운보다 얇다.
3. 3. 패턴 기반 변종 (Pattern-based variety)
층운은 패턴 기반 변종으로 층운 파상운(Stratus undulatus)이 있다. 층운 파상운은 약한 파동이 관찰되는 구름으로, 층운 불투명운에서만 나타난다. 드물게 약한 바람 시어(wind shear)의 교란에 의해 형성되기도 한다. 층운 파상운은 높이가 높아질수록 바람이 강해지는 층적운 변성운에서 더 흔하게 나타난다.[10]
3. 4. 생성 원인에 따른 분류 (Genitus mother clouds)
'''층운 운생''' 구름은 인간 활동(예: 배기 배열)으로 인해 인위적으로 발생하는 '''층운 균질생''', 폭포의 물보라로 형성된 '''층운 폭포생''', 숲에서 발생하는 증발 또는 증산작용에 의해 형성된 '''층운 삼림생'''이 있다.[29][30] 적란운에서 파생되어 발생하는 '''층운 적란운생'''도 여기에 해당된다.3. 5. 변성 모운 (Mutatus mother cloud)
층적운의 반투명한 조각들이 융합되어 층상 층을 형성할 때 층운 층적운 변성 구름이 발생한다.[29][30]4. 강수
층운은 이슬비나 싸락눈 형태의 약한 강수를 동반하기도 한다. 짙고 강한 비를 내리는 구름은 난층운으로 분류된다.[1]
5. 다른 구름과의 관계
층운은 층적운이 반전층 아래로 확산되면서 형성될 수 있다. 층적운은 대류를 통해 형성되지만, 강한 역전층에 의해 성장이 억제되어 층운과 같은 층상 외관을 갖게 된다.[2] 층적운은 지구 바다의 약 23%, 대륙의 12%를 덮고 있으며, 열대 지역에서는 덜 흔하고 한랭 전선 후에 흔히 형성된다. 층적운은 많은 양의 햇빛을 반사하여 지구를 냉각시키는 효과를 낸다.
권층운은 매우 높은 고도에서 형성되는 얼음 결정 형태의 층상 구름으로, 층운과 유사하게 하늘에 우유빛 광택이나 줄무늬를 나타낸다. 권층운은 투명하여 항상 해나 달이 뚜렷하게 보인다는 점에서 불투명하거나 반투명한 고층운과 구별된다. 온난 전선이 접근하면 층운이 두꺼워지고 내려와 고층운을 형성하며, 보통 12~24시간 후에 비가 시작된다.[2]
층운이 강수를 동반하는 경우도 있지만, 이슬비나 싸락눈과 같이 작은 입자 형태이다. 강한 비를 내리는 짙은 구름은 난층운으로 분류된다.
6. 기후에 미치는 영향
북극층운과 기타 저층운은 북극 지역의 연간 구름 덮개의 약 50%를 차지하며, 복사를 통한 에너지 방출 및 흡수에 큰 영향을 미친다.
7. 특이 현상
극지방 등에서 지표면이 눈으로 덮여 있고 전 하늘에 층운이 덮여 있는 경우에는, 빛의 산란으로 인해 눈보라가 아니더라도 화이트아웃 현상이 발생할 수 있다.
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