폐색전선
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1. 개요
폐색전선은 저위도의 온난전선과 고위도의 한랭전선이 만나 형성되는 기상 현상이다. 한랭전선이 온난전선을 따라잡아 두 전선이 겹쳐지면서 나타나며, 날씨도에서는 반원과 삼각형이 번갈아 나타나는 보라색 선으로 표시된다. 폐색전선은 한랭형, 온난형, 중립형으로 나뉘며, 저기압의 발달과 쇠퇴에 큰 영향을 미친다. 폐색전선은 폭우, 토네이도 등 다양한 기상 현상을 동반할 수 있으며, 특히 봄철과 가을철에 온대저기압의 영향으로 한국에서도 발생할 수 있다.
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| 폐색전선 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 폐색 전선 |
| 영어 명칭 | Occluded front |
| 일본어 명칭 | 閉塞前線 (헤이사쿠젠센) |
| 형성 | |
| 형성 과정 | 온대 저기압에서 한랭 전선이 온난 전선보다 빠르게 이동하여 두 전선이 겹쳐지면서 형성됨. |
| 특징 | 따뜻한 공기 덩어리가 지표면에서 분리됨. 전선 부근에 강수 현상이 나타남. |
| 종류 | |
| 한랭형 폐색 전선 | 한랭 전선 뒤의 공기가 온난 전선 앞의 공기보다 더 차가울 때 형성됨. |
| 온난형 폐색 전선 | 한랭 전선 뒤의 공기가 온난 전선 앞의 공기보다 덜 차가울 때 형성됨. |
| 기상 영향 | |
| 날씨 변화 | 전선 통과 시 강수, 기온 하강, 풍향 변화 등 날씨 변화가 나타남. 폐색 전선은 소멸 과정에 있으며, 날씨 변화는 점차 약해짐. |
| 관련 현상 | 온대 저기압의 소멸과 관련됨. |
2. 발달 과정
온대 저기압 발생 초기에는 남·동쪽에 온난전선이, 서·남쪽에는 한랭전선이 각각 존재하며, 점차 진행 방향의 전방으로 시계 반대 방향으로 움직여 간다. 한랭전선은 이동 속도가 빠르고, 온난전선은 어느 정도 북상하면 북상이 더욱 늦어지기 때문에, 이윽고 저기압에 가까운 곳에서는 두 개의 전선이 접하게 된다.
온난전선 전방과 한랭전선 후방에는 각각 한기가 있어, 폐색전선에서는 이 두 공기가 접한다. 그러나 같은 한기라도 온도 차가 있는 경우가 많아, 더 차가운 한기가 따뜻한 한기 아래로 파고들고, 다른 한기는 그 위에 올라타는 구조가 된다. 이 구조에 따라 폐색 전선은 3가지 종류로 나뉜다. 두 전선 사이에 있던 난기는 상공으로 들어 올려져 소멸한다.
온난전선의 길이는 보통 수백 km에서 1,000km 정도이다. 상공에서 전선의 구름역은 한랭형·온난형 각각 한랭 전선·온난 전선에 대응한다. 온난 전선·한랭 전선·폐색 전선 3개가 접하는 지점을 폐색점이라고 하며, 날씨도에서는 이 점을 경계로 3개의 전선이 Y자 모양으로 붙어 있다.
두 전선이 겹치는 과정을 (저기압의) '''폐색'''(occlusion)이라고 하는데, 폐색은 전선 중 저기압에 가까운 부분에서만 일어나며, 전선이 모두 폐색하는 것은 아니다. 저기압이 가장 발달할 때 폐색 전선이 형성되기 시작하는 경우가 많으며, 폐색 전선이 성장하여 폐색된 부분이 길어지면 저기압은 차차 약해진다.
폐색 전선이 성장하면 난기가 저기압 중심에서 쫓겨나고, 저기압 발달의 원동력인 남북 온도 차가 작아지는 것이 저기압 쇠퇴의 원인 중 하나이다. 폐색 전선이 형성되면, 그 후 2~4일 정도에 저기압은 거의 소멸한다.
2. 1. 초기 단계
저위도의 온난전선과 고위도의 한랭전선이 정체전선을 이루어 대치한다. 편서풍 파동이나 열적 불균형에 의해 파동이 발생한다.2. 2. 분리 단계
정체전선이 온난전선과 한랭전선으로 분리된다. 고위도의 찬 공기가 내려오는 곳에는 한랭전선, 저위도의 따뜻한 공기가 북상하는 곳에는 온난전선이 형성된다. 바람이 반시계 방향으로 돌아들어가면서 한랭전선은 저기압 중심 기준 왼쪽, 온난전선은 오른쪽에 위치한다.2. 3. 폐색 단계
기압골을 중심으로 바람이 반시계 방향으로 불어 들어가면서 저기압이 형성된다. 이때 한랭전선 뒤쪽의 공기와 온난전선 앞쪽의 공기는 차갑고 두 전선 사이의 공기는 따뜻하여 가벼우므로 (샤를의 법칙) 한랭전선의 진행 속도가 온난전선의 진행 속도보다 빠르다(운동량). 마침내 한랭전선이 온난전선을 따라잡아 두 전선이 겹치게 되면 '''폐색전선'''이 나타나게 된다.3. 종류
폐색전선은 온난전선과 한랭전선이 만나 형성되며, 온도 차이에 따라 세 가지 종류로 나뉜다.
- 한랭형 폐색전선: 한랭전선 쪽의 찬 공기가 더 차가워 온난전선 쪽 찬 공기 아래로 파고든다.
- 온난형 폐색전선: 온난전선 쪽의 찬 공기가 더 차가워 한랭전선 쪽 찬 공기가 그 위로 올라간다.
- 중립형 폐색전선: 양쪽 찬 공기의 온도 차가 거의 없다.
북반구에서는 온대 저기압 발생 초기, 남동쪽에 온난전선, 서남쪽에 한랭전선이 나타난다. 한랭전선은 빠르게 이동하고 온난전선은 북상 속도가 느려져, 저기압 중심 부근에서 두 전선이 만나게 된다.
폐색전선에서는 온난전선과 한랭전선 양쪽의 찬 공기가 만나지만, 온도 차이가 있을 경우 더 차가운 공기가 따뜻한 공기 아래로 파고드는 구조를 보인다. 온난전선의 길이는 수백에서 1,000km 정도이며, 상공의 구름 영역은 한랭형과 온난형 각각 한랭전선과 온난전선에 대응한다. 세 전선이 만나는 지점을 폐색점이라 하며, 날씨도에서는 Y자 모양으로 나타난다.
두 전선이 겹치는 과정을 '폐색'이라 하며, 주로 저기압 중심 부근에서 발생한다. 전선 전체가 폐색되는 것은 아니다. 폐색전선은 저기압 발달이 가장 활발할 때 형성되기 시작하며, 폐색 부분이 길어지면 저기압은 약해진다. 이는 난기가 저기압 중심에서 밀려나고 남북 온도 차가 작아지기 때문이다. 폐색전선 형성 후 2~4일 내에 저기압은 소멸하는 경향을 보인다.
일부 지역에서는 한랭형 또는 온난형이 명확하지 않은 경우도 있으며, 상공에서는 전선면들이 만나는 선이 형성되어 상공 한랭전선, 상공 온난전선으로 불린다. 지상 일기도에서 폐색전선이 한랭전선에 직선으로 연결되면 한랭형으로 판단할 수 있다.
3. 1. 한랭형 폐색전선
한랭 전선 후면의 찬 공기가 온난 전선 전면의 찬 공기보다 더 차가울 때 발생한다. 한랭 전선면을 따라 형성되며, 전선면의 경사가 다소 급하다. 전선 통과 시 기상은 한랭전선과 유사하다. 한국에서 주로 나타나는 형태이다. 한랭 전선 측의 한기가 온도가 낮아 온난 전선 측의 한기 아래로 파고들어가기 때문에 폐색 전선은 한랭 전선면을 따라 형성된다. 전선면의 경사는 다소 급하며, 전선 통과 시 기상도 한랭 전선에 가깝다.3. 2. 온난형 폐색전선
온난형 폐색전선은 온난전선 전면의 찬 공기가 한랭전선 후면의 찬 공기보다 더 차가울 때 발생한다. 온난전선 측의 한기의 온도가 낮기 때문에 한랭전선 측의 한기가 그 위로 올라가 온난 전선면을 따라 폐색전선이 생긴다. 전선면의 경사는 완만하며, 전선 통과 시의 기상은 온난전선과 유사하다.지상 일기도에서는 전선의 형태로부터 형을 판단할 수도 있는데, 온난형의 경우 폐색전선이 온난전선에 직선적으로 연결되어 있다.
3. 3. 중립형 폐색전선
양쪽 찬 공기의 온도 차가 거의 없을 때 중립형 폐색전선이 발생한다. 이는 어느 쪽의 세력도 대립하고 있는 경우이다.3. 4. 기타
기상 위성 관측의 구름 사진에서는 소저기압의 콤마형 구름과 전선 상의 미발달 구역이 병합된, 겉보기 폐색 전선에 의한 구름 패턴으로 나타난다.- 순간 폐색 (Instant Occlusion): 한랭 기단 내에서 저기압이 발생할 경우, 처음부터 폐색 전선을 동반하는 경우가 있으며, 이를 순간 폐색이라고 부른다. 긴 전선을 동반하는 저기압의 넓은 한랭 기단 내에서 소규모 저기압이 형성될 때 발생한다. 폐색이라고는 하지만 불완전하며, 저기압은 이후에도 발달하는 경우가 있다.
4. 특징
폐색전선에는 한랭형, 온난형, 중립형이 있다. 한랭전선 후면의 찬 공기가 온난전선 전면의 찬 공기보다 찰 때는 한랭형 폐색전선이, 반대의 경우에는 온난형 폐색전선이 발생한다. 양쪽 찬 공기의 온도 차가 거의 없는 경우에는 중립형 폐색전선이 된다.
일본 부근을 비롯한 북반구에서는 온대 저기압 발생 초기에는 남·동쪽에 온난 전선이, 서·남쪽에는 한랭 전선이 각각 존재하며, 점차 진행 방향의 전방으로 시계 반대 방향으로 움직여 간다. 한랭 전선은 이동 속도가 빠르고, 온난 전선은 어느 정도 북상하면 북상이 더욱 늦어지기 때문에, 저기압에 가까운 곳에서는 두 개의 전선이 접하게 된다.
온난 전선의 전방과 한랭 전선의 후방에는 모두 한기가 있으므로, 폐색 전선에서는 이 두 공기가 접하게 된다. 같은 한기라도 온도 차가 있는 경우가 많아, 더 차가운 쪽의 한기가 더 따뜻한 쪽의 한기 아래로 파고들고, 다른 쪽의 한기는 거기에 올라타는 구조가 된다. 이 구조에 따라 폐색 전선은 3가지 종류로 나뉜다. 두 전선 사이에 있던 난기는 상공으로 들어 올려져 소멸한다.
온난 전선의 길이는 일반적으로 수백 km에서 1,000km 정도이다. 상공에서 전선의 구름역은 한랭형·온난형 각각 한랭 전선·온난 전선에 대응한다. 온난 전선·한랭 전선·폐색 전선 3개가 접하는 지점을 폐색점이라고 하며, 날씨도에서는 이 점을 경계로 3개의 전선이 Y자 모양으로 붙어 있다.
두 전선이 겹치는 과정을 (저기압의) '''폐색'''(occlusion, 오클루전)이라고 한다. 폐색은 전선 중 저기압에 가까운 부분에서만 일어나며, 전선이 모두 폐색하는 것은 아니다. 저기압의 발달이 가장 두드러질 때 폐색 전선이 형성되기 시작하는 경우가 많으며, 폐색 전선이 성장하여 폐색된 부분이 길어지면 저기압은 차차 약해진다.
폐색 전선이 성장하면 난기가 저기압의 중심에서 쫓겨나고, 저기압 발달의 원동력이 되는 남북의 온도 차가 작아지는 것이 저기압 쇠퇴의 원인 중 하나이다. 폐색 전선이 형성되면, 그 후 2~4일 정도에 저기압은 거의 소멸한다.
- 한랭형 폐색 전선: 한랭 전선 측의 한기가 온도가 낮아 온난 전선 측의 한기 아래로 파고들어가 폐색 전선은 한랭 전선면을 따라 형성된다. 전선면의 경사는 다소 급하다. 전선 통과 시 기상은 한랭 전선에 가깝다.
- 온난형 폐색 전선: 온난 전선 측의 한기의 온도가 낮기 때문에 한랭 전선 측의 한기가 그 위로 올라가 온난 전선면에 따른 폐색 전선이 생긴다. 전선면의 경사는 완만하다. 전선 통과 시 기상은 온난 전선에 가깝다.
전선의 모든 부분에서 명확하게 한랭형 또는 온난형이 되지 않는 경우도 있으며, 일부분만 온난형이고 나머지는 한랭형이 되기도 한다.
지상 일기도에서는 전선의 형태로부터 형을 판단할 수도 있다. 폐색 전선이 한랭 전선에 직선적으로 연결되어 있을 때는 한랭형, 온난 전선에 직선적일 때는 온난형이라고 생각할 수 있다.
어느 쪽이든, 상공에서는 전선면과 전선면이 접하는 선이 형성된다. 이것을 상공 한랭 전선, 상공 온난 전선이라고 한다.
순간 폐색: 한랭기단 내에서 저기압이 발생할 경우, 처음부터 폐색 전선을 동반하는 경우가 있으며, 이를 인스턴트 오클루전(Instant Occlusion, 순간 폐색)이라고 부른다. 긴 전선을 동반하는 저기압의 넓은 한랭 기단 내에서 소규모 저기압이 형성될 때 발생한다. 폐색이라고는 하지만 불완전하며, 저기압은 이후에도 발달하는 경우가 있다.
기상 위성 관측의 구름 사진에서는 소저기압의 콤마형 구름과 전선 상의 미발달 구역이 병합된, 겉보기 폐색 전선에 의한 구름 패턴으로 나타난다.
4. 1. 기호
폐색 전선의 기호는 한랭 전선과 온난 전선의 기호가 조합된 형태이다. 날씨도에서는 이동 방향을 가리키는 반원과 삼각형이 번갈아 나타나는 보라색 선이나, 이동 방향을 가리키는 빨간색 반원과 파란색 삼각형으로 표시된다.TROWAL(TROugh of Warm air Aloft, 고층 온난 기류 골)은 지표면 위 따뜻한 공기의 쐐기형 돌출부를 나타내며, 기상 지도에서 상공의 한랭 전선과 온난 전선의 결합과 같이 파란색과 빨간색 선의 결합으로 표시된다.
4. 2. 기상 현상
폐색전선을 따라 다양한 기상 현상이 나타날 수 있다. 폭우나 토네이도가 발생할 수 있으며, 윈드 시어가 심하면 차가운 핵의 깔때기 구름이 나타날 수도 있다. 작고 고립된 폐색 전선은 저기압 시스템이 소멸된 후 한동안 남아있기도 하며, 이로 인해 구름이 끼고 부분적으로 비나 소나기가 내리는 현상이 발생하기도 한다.폐색 전선 통과 시 기온, 습도, 기압은 다음과 같이 변한다.
- 기온: 한랭형의 경우 서서히 하강하고, 온난형의 경우 서서히 상승한다.
- 습도: 통과 전에 서서히 상승하고, 통과 후에는 낮아진다.
- 기압: 전선이 접근하면 낮아지고, 통과 후에는 상승한다.
전선면에 생기는 구름은 지상 부근에서는 층운, 층적운, 난층운, 적운이 많고, 상공에서는 고층운, 고적운, 권층운, 권운이 많다. 온난 전선과 마찬가지로, 빠르면 전선 접근 1~2일 전부터 권운을 관측할 수 있다. 한랭 전선상에 생긴 적란운이 그대로 남거나 재발달하는 경우가 있지만, 장기적으로는 약해진다.
온도 차가 작아졌다고는 하지만, 실제로는 온도의 경계면이 2층이 되면서 불안정도가 커지는 경우가 많고, 상공에서는 아직 온도 차가 있기 때문에 악천후가 나타난다. 한랭형의 경우 단시간의 강한 비(소나기), 온난형의 경우 비교적 장시간 연속된 비(지나가는 비)가 내리기 쉽다. 온난형이라도 적란운이 발달하는 경우가 있어, 뇌우나 강한 비가 내린다. 폐색되어 시간이 지나면 구름의 발달이 약해지고, 층적운 등에 의한 흐린 날씨가 된다.
전선 통과에 따라, 동쪽에서 부는 바람에서 남쪽에서 부는 바람(남반구의 경우는 동쪽에서 부는 바람에서 북쪽에서 부는 바람)으로 바뀐다.
1999년 10월 27일 지바현 사와라시(현재의 가토리시)에서 발생한 집중 호우의 원인도 이 폐색 전선이다.
5. 지역성 및 계절성
폐색전선은 저기압이 발달하여 장수명하는 지역에 많이 생성된다. 북반구에서는 북아메리카 동해안에서 유럽에 걸쳐 있는 아이슬란드 저기압과, 동아시아에서 알래스카 해역에 걸쳐 있는 알류샨 저기압이 대표적이다. 일본 부근에서는 한기의 영향력이 강하고 저기압이 발달하는 과정에 있는 경우가 많기 때문에 한랭형 폐색전선이 많다. 반면, 유럽에서는 온난형 폐색전선도 종종 나타나며, 전선이 저기압을 크게 돌아 1주하는 경우도 있다.
유럽에서 이러한 현상이 나타나는 이유는 온난기의 세력이 약한 경우가 많고, 저기압의 최성기에서 쇠퇴기에 이르는 통과 위치에 있기 때문이다. 일본 부근은 북서쪽 대륙으로부터의 한기 영향력이 강하고, 저기압의 발생기에서 최성기에 이르는 통과 위치에 있다.
6. 한국에서의 사례
한국에서는 폐색전선이 직접적으로 언급되는 사례는 드물지만, 폐색전선의 특성을 보이는 기상 현상은 종종 발생한다. 폐색전선은 주로 저기압이 발달하여 장기간 영향을 미치는 지역에서 나타나는데, 한국의 경우 장마철이나 태풍의 영향으로 인해 이러한 현상이 발생할 수 있다.
예를 들어, 장마철에 정체전선이 형성된 후, 북쪽의 찬 공기가 남하하면서 온난전선과 한랭전선이 겹쳐져 폐색전선과 유사한 형태를 띨 수 있다. 또한, 태풍이 북상하면서 온대저기압으로 변질되는 과정에서 폐색전선이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 넓은 지역에 걸쳐 많은 비가 내리고 강풍이 불 수 있으며, 때로는 국지적으로 집중호우가 발생하기도 한다.
1999년 10월 27일 일본 지바현 사와라시(현재의 가토리시)에서 발생한 집중호우와 같이, 한국에서도 폐색전선과 관련된 기상 현상으로 인해 피해가 발생할 수 있다. 따라서 기상청 예보를 주의 깊게 확인하고, 재난 대비 물품을 미리 준비하는 등 피해를 최소화하기 위한 노력이 필요하다.
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