기온

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1. 개요
2. 기온의 정의
3. 기온 측정
- 3.1. 측정 방법
- 3.2. 통계 처리
4. 기온 관련 용어
- 4.1. 기본 용어
- 4.2. 기온에 따른 날씨 관련 용어
5. 기온에 영향을 미치는 요인
- 5.1. 자연적 요인
- 5.2. 인위적 요인
6. 지구 기온과 기후
- 6.1. 세계 기온 분포
- 6.2. 기후 변화
7. 기온의 기록
- 7.1. 세계 기온 기록
- 7.2. 한국 기온 기록
8. 기온과 건강
참조

1. 개요

기온은 지표면 부근의 공기 온도를 의미하며, 일일 평균 기온은 온도 기록계로 측정하거나 일일 최저·최고 온도의 평균으로 근사한다. 기온은 세계기상기구(WMO) 규정에 따라 지상 1.25~2.0m 높이에서 측정하며, 스티븐슨 스크린과 같은 보호소에 설치하여 오차를 최소화한다. 기온은 태양광, 대기 복사, 현열, 잠열, 지형, 식생 등 다양한 요인에 의해 영향을 받으며, 지구 온난화와 같은 기후 변화에도 중요한 역할을 한다. 세계 각 지역의 최고 및 최저 기온 기록이 존재하며, 고온은 심혈관 질환의 위험을 증가시키므로 폭염 시 주의가 필요하다.

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기온
지도 정보
개요
설명	대기 온도는 대기 중의 기온을 나타내는 물리량이다. 이는 일반적으로 섭씨 또는 화씨로 측정되며, 기상학과 기후학에서 중요한 요소이다.
정의	대기 온도는 대기 중 공기 분자의 평균 운동 에너지로 정의된다.
측정 단위	섭씨 (°C) 화씨 (°F) 켈빈 (K)
측정 방법
측정 도구	온도계 열전대 서미스터
측정 위치	지상 대기 중
영향 요인
태양 복사	태양으로부터의 에너지 흡수
지표면 상태	지표면의 알베도, 습도, 열용량
대기 순환	대기 중 기류와 바람
고도	고도가 높아질수록 온도 감소
지리적 위치	위도 및 해안과의 거리
온도 변화
일변화	하루 중 태양 복사량 변화에 따른 온도 변화
계절 변화	지구 공전에 따른 태양 복사량 변화에 따른 온도 변화
장기 변화	지구 온난화와 같은 장기적인 온도 변화
온도 분포
위도별 분포	저위도 지역이 고위도 지역보다 높음
고도별 분포	고도가 높아질수록 온도가 낮아짐
지역별 분포	해안 지역과 내륙 지역 간의 차이
활용 분야
기상 예보	날씨 예측에 활용
기후 변화 연구	지구 온난화 연구에 활용
농업	작물 생육 환경 분석에 활용
건축	건물 설계 및 에너지 효율에 활용
보건	질병 예방 및 건강 관리 활용
추가 정보
관련 개념	기온 열 습도 기압

2. 기온의 정의

기온의 정의

기온은 지표면 부근의 공기 온도를 말한다. '기온'이라는 단어는 일본어, 중국어 등 일부 언어에서만 사용되며, 영어에서는 '온도'를 뜻하는 Temperature가 기온의 의미로 사용되고, 엄밀하게 '기온'을 나타낼 때는 Air temperature나 Atmospheric temperature 등이 사용된다. 일일 평균 기온은 연속 기록하는 온도 기록계로 측정하지만, 일반적으로 24시간 판독값의 평균 또는 일일 최저·최고 온도의 평균으로 근사한다. 후자의 방법은 실제 평균과 최대 1°C의 차이가 발생할 수 있다.^[1] 세계 평균 지표면 기온은 약 14°C이다. 지상 기온 측정은 세계기상기구(WMO) 규정에 따라 이루어지며, 1.25~2.0m 높이에서 측정한다. 일본 기상청은 측정 높이를 1.5m로 정하고 있다.^[9] 온도계는 스티븐슨 스크린과 같은 보호소에 설치하여 비, 눈, 서리, 결로, 직사광선, 공기 흐름 정체 등으로 인한 오차를 최소화한다. 통풍이 잘 되는 그늘진 곳에 설치해야 하며, 주변에 나무나 구조물, 열원이 없어야 한다. 일본 기상청의 「기상 관측의 안내」에 따르면, 트인 평평한 땅에 설치해야 하며, 급경사지나 움푹 들어간 곳은 피해야 한다. 노출장(온도계가 설치된 장소의 지면)은 잔디밭이 가장 좋고, 어려울 경우 주변과 같은 토양이어도 된다. 상공 기온 관측은 주로 라디오존데를 이용하며, 고무 기구에 온도 센서를 부착하여 대류권을 통과, 성층권 약 30km까지 도달한다. 항공기도 기온 관측에 이용된다. 기온 단위는 대부분 섭씨(°C)를 사용하지만, 미국에서는 화씨(°F)를 사용하는 경우가 많다.

3. 기온 측정

== 기온 측정 ==

지표면 근처의 공기 온도는 기상 관측소에서 측정하며, 일반적으로 스티븐슨 스크린이라는 표준화되고 환기가 잘 되는 흰색 계기 보호소에 설치된 온도계를 사용한다. 온도계는 지면에서 1.25~2m 높이에 설치해야 하며, 세계기상기구(WMO)에서 자세한 설치 기준을 정의한다. 한국 기상청 또한 WMO 기준에 따라 기온을 측정한다.

진정한 일일 평균 기온은 연속 기록하는 온도 기록계로 얻지만, 일반적으로 24시간 판독값의 평균, 또는 일일 최저 및 최고 기온의 평균으로 근사값을 구한다. 하지만 후자의 경우 관측 시간에 따라 실제 평균보다 최대 1°C까지 차이가 날 수 있다.^[1] 세계 평균 지표면 기온은 약 14°C이다.

과거에는 주로 수은 온도계 등을 이용해 기온을 측정했지만, 현재는 자동 기상 관측 시스템(아메다스)과 같은 자동화 시스템을 통해 10초 간격으로 정밀하게 측정한다. 아메다스 도입 이전에는 1시간 간격으로 측정했고, 2002년까지는 1시간 간격, 2008년까지는 10분 간격으로 측정되었다. 측정 간격 변화에 따른 오차는 최고 기온의 경우 1시간 간격 0.5℃, 10분 간격 0.2℃, 최저 기온의 경우 1시간 간격 0.2℃, 10분 간격 0.1℃ 정도로 보고되고 있다.^[10]

3. 1. 측정 방법

지표면 근처의 공기 온도는 기상 관측소에서 측정하며, 일반적으로 스티븐슨 스크린(스티븐슨 스크린)과 같은 보호소에 배치된 온도계를 사용한다. 온도계는 지면에서 1.25~2m 높이에 설치해야 하며, 이는 세계기상기구(WMO)에서 정의한 기준이다. 진정한 일일 평균 기온은 연속 기록하는 온도 기록계로 얻지만, 일반적으로 24시간 판독값 평균 또는 일일 최저·최고 판독값 평균으로 근사한다. 단, 후자는 실제 평균보다 최대 1°C 차이가 날 수 있다.^[1] 세계 평균 지표면 기온은 약 14°C이다.

지상 기온 측정은 WMO 규정에 따라, 1.25~2.0m 높이에서 온도계가 직접 외부 공기에 노출되지 않도록 측정한다. 일본 일본 기상청은 측정 높이를 1.5m로 정하고 있다.^[9] 온도계와 유사한 측정 환경이 필요한 습도계는 팬이 달린 통풍관이나 백엽상에 넣는다.^[9]

비, 눈, 서리, 결로 등은 온도계의 측정값에 오차를 발생시킨다. 또한 태양광 직사나 공기 흐름 정체도 오차의 원인이 된다. 통풍관이나 백엽상은 이를 방지하기 위해 비와 눈의 침입을 막는 구조이며, 팬이나 자연풍을 이용하여 환기를 한다. 팬의 발열 영향을 줄이려면 통풍관 외부에 팬을 설치하는 것이 좋다.^[9]

통풍관이나 백엽상은 통풍이 잘 되는 그늘진 곳에 설치해야 한다. 주변에 나무나 구조물, 열원이 없어야 주변의 실제 기온에 가까운 값을 얻을 수 있다. 일본 기상청의 「기상 관측의 안내」에 따르면, 트인 평평한 땅에 설치해야 하며, 급경사지나 움푹 들어간 곳은 피해야 한다. 부득이한 경우에는 주변 기온과 비교하여 특성을 파악해야 한다. 노출장(온도계가 설치된 장소의 지면)은 잔디밭이 가장 좋고, 어려울 경우 주변과 같은 토양이어도 된다. 인조잔디도 허용되지만, 반사광이 강한 아스팔트는 부적절하다. 노출장 면적은 넓을수록 좋으며, 일본 기상청의 아메다스 관측소는 대략 70m² 이상의 노출장을 확보하고 있다.^[9]

상공 기온 관측은 주로 라디오존데를 이용한다. 고무 기구에 온도 센서를 부착하여 대류권을 통과, 성층권 약 30km까지 도달한다. 항공기도 기온 관측에 이용된다.

기온 단위는 대부분 섭씨(°C)를 사용하지만, 미국에서는 화씨(°F)를 사용하는 경우가 많다.

3. 2. 통계 처리

기온은 일반적으로 일정 간격으로 연속 관측된다. 하루 또는 1년과 같은 일정 기간 동안 가장 높은 기온을 최고 기온, 가장 낮은 기온을 최저 기온이라고 한다. 일기예보에서 자주 사용되는 점을 고려하면, 단순히 "최고 기온", "최저 기온"이라고 할 경우 하루 최고 기온이나 최저 기온을 의미하는 경우가 많다. 또한, 일정 기간 동안의 평균 기온을 평균 기온이라고 한다.

기온 통계에서는 측정 간격이 중요하다. SYNOP는 3시간 간격, METAR는 1시간 간격으로 측정(통보)되므로, 이러한 데이터를 이용한 평균 기온은 일평균 기온일 경우 8회 또는 24회의 평균값이 된다. 기술 발전으로 측정 간격은 점차 짧아지고 있으며, 아메다스의 경우 2002년까지는 1시간 간격, 2008년까지는 10분 간격, 2008년 이후는 10초 간격으로 개선되었다. 측정 간격에 따라 오차가 발생하는데, 평균적으로 1시간 간격 최고 기온은 0.5℃, 10분 간격 최고 기온은 0.2℃로 현재보다 낮게, 1시간 간격 최저 기온은 0.2℃, 10분 간격 최저 기온은 0.1℃로 현재보다 높게 보고되고 있다.^[10]

4. 기온 관련 용어

== 기온 관련 용어 ==

기온과 관련된 다양한 용어들을 정의하고 설명한다. 일반적으로 사용하는 기온 관련 용어 외에도, 특정 상황이나 매체에 따라 다르게 사용되는 용어들에 대한 정의도 포함한다.

최고기온은 일최고기온이라고도 하며, 0시부터 24시까지 관측된 기온 중 최고값을 의미한다. 맑은 날에는 보통 12시부터 15시 사이에 관측되지만, 기압 배치에 따라 야간에 관측될 수도 있다. 일기예보에서는 “낮 최고기온”이라고 명시하는 경우 9시부터 18시까지의 최고기온을 의미하고, 신문에서는 “0시부터 15시까지의 최고기온”을 기재하는 경우가 많다. 월 내에 관측된 기온의 최고값은 월최고기온이라고 한다.

최저기온은 일최저기온이라고도 하며, 0시부터 24시까지 관측된 기온 중 최저값을 의미한다. 맑은 날에는 보통 3시부터 9시 사이에 관측되지만, 기압 배치에 따라 낮에 관측될 수도 있다. 일기예보에서 “내일 아침 최저기온”이라고 할 때는 내일 0시부터 9시까지의 최저기온을 의미하며, 신문에서는 “전날 21시부터 당일 9시까지의 최저기온”을 기재하는 경우가 많다. 월 내에 관측된 기온의 최저값은 월최저기온이라고 한다.

평균기온은 하루의 경우 1~24시 매 정시 24회의 기온 평균을, 1개월(1년)의 경우 매일(매월) 평균기온의 평균을 의미한다. 일본의 경우, 모든 관측 지점의 평균기온이 아닌, 도시화의 영향이 적고 특정 지역에 치우치지 않는 1898년 이후 계속 관측이 이어지고 있는 17지점^[11]의 평균기온과 평년값의 차이를 17지점의 평균값으로 나타낸다. 따라서 절댓값이 아닌, 평년차 ±○°C로 나타낸다.

이 방법은 세계 평균기온 산출에도 사용된다. 과거의 기온 변화#산업혁명 이후의 세계적인 기온 변화

일교차는 하루에 관측된 최고기온과 최저기온의 차이이고, 월교차는 한 달에 관측된 최고기온과 최저기온의 차이, 연교차는 1년 동안 관측된 최고기온과 최저기온의 차이 또는 최난월과 최한월의 월평균기온 차이를 의미한다.

4. 1. 기본 용어

낮 최고 기온과 밤 최저 기온의 차이는 일교차라고 한다. 기온 범위는 월별 또는 연별로도 나타낼 수 있다. 지표면 대기 온도 범위의 크기는 평균 기온, 평균 습도, 바람의 양상(강도, 지속 시간, 변화, 온도 등), 바다와 같은 큰 수역과의 근접성 등 여러 요인에 따라 달라진다. 브라질 캄피나스시(남회귀선 북쪽 약 60km, 위도 22도에 위치)의 예시를 보면, 연평균 기온은 22.4°C이며, 평균 최저 기온 12.2°C에서 최고 기온 29.9°C까지 범위를 보인다. 평균 기온 범위는 11.4°C이다.^[5] 연중 변화는 작다(월 평균 최고 기온의 표준 편차는 2.31°C, 최저 기온은 4.11°C). 겨울철에 기온 범위가 증가하는 경향이 있다. 예를 들어 캄피나스에서는 7월(일년 중 가장 서늘한 달)의 일교차가 일반적으로 10°C에서 24°C(범위 14°C) 사이인 반면, 1월에는 20°C에서 30°C(범위 10°C) 사이일 수 있다. 위도, 열대 기후, 일정한 약한 바람, 해안 지역의 영향으로 평균 기온 범위가 작고, 기온 변화가 작으며, 평균 기온이 더 높다(오른쪽 그래프는 캄피나스와 같은 기간 동안 브라질의 아라카주(적도에 더 가까운 위도 10도에 위치)에서 측정한 값임). 연평균 최고 기온은 28.7°C이고 평균 최저 기온은 21.9°C이다. 평균 기온 범위는 5.7°C에 불과하다. 아라카주에서 연중 기온 변화는 최고 기온의 표준 편차가 1.93°C, 최저 기온의 표준 편차가 2.72°C로 매우 완만하다.^[5]

최고기온은 일최고기온이라고도 하며, 0시부터 24시까지 관측된 기온의 최고값이다. 맑은 날에는 12시부터 15시 사이에 관측되는 경우가 많지만, 기압 배치에 따라 야간에 관측되는 경우도 있다. 일기예보 등에서 “낮 최고기온”이라고 명시한 경우에는 “9시부터 18시까지의 최고기온”이 된다. 신문 등에서는 “0시부터 15시까지의 최고기온”이 게재되는 경우가 많다. 월 내에 관측된 기온의 최고값을 월최고기온이라고 한다.

최저기온은 일최저기온이라고도 하며, 0시부터 24시까지 관측된 기온의 최저값이다. 맑은 날에는 3시부터 9시 사이에 관측되는 경우가 많지만, 그날의 기압 배치에 따라 낮에 관측되는 경우도 있다. 일기예보 등에서 “내일 아침 최저기온”이라고 명시한 경우에는 “내일 0시부터 9시까지의 최저기온”이 된다. 신문 등에서는 “전날 21시부터 당일 9시까지의 최저기온”이 게재되는 경우가 많다. 월 내에 관측된 기온의 최저값을 월최저기온이라고 한다.

평균기온은 하루의 경우 1~24시 매 정시 24회의 기온 평균, 1개월(1년)의 경우 매일(매월) 평균기온의 평균을 가리킨다. 일본의 평균기온 산출 방식은 모든 관측 지점의 평균기온이 아니라, 도시화의 영향이 적고 특정 지역에 치우치지 않는, 1898년 이후 계속 관측이 이어지고 있는 17지점^[11]의 평균기온과 평년값의 차이를 17지점의 평균값으로 나타낸다. 따라서, 절댓값으로 ○°C가 아니라, 평년차 ±○°C로 나타낸다. 이 방법은 세계 평균기온에서도 사용되고 있다.

일교차는 하루에 관측된 최고기온과 최저기온의 차이이며, 월교차는 한 달에 관측된 최고기온과 최저기온의 차이이다. 연교차는 1년 동안 관측된 최고기온과 최저기온의 차이 또는 최난월(가장 기온이 높은 달)과 최한월(가장 기온이 낮은 달)의 월평균기온의 차이를 말한다. 동일(冬日)은 일최저기온이 0°C 미만인 날, 열대야는 야간 최저기온이 25°C 이상인 날(기상청 예보 용어에 따름, 기상청 통계는 “일최저기온이 25°C 이상인 날”임), 초열대야는 야간 최저기온이 30°C 이상인 날, 한겨울날(真冬日)은 일최고기온이 0°C 미만인 날, 여름날(夏日)은 일최고기온이 25°C 이상인 날, 찜통더위(真夏日)는 일최고기온이 30°C 이상인 날, 폭염(猛暑)은 일최고기온이 35°C 이상인 날(2006년 이전에는 매스컴 등에서 혹서일(酷暑日)이라고 표현되는 경우가 많았지만, 2007년 4월 1일에 이루어진 예보 용어 개정에 따라 공식적으로 정의되었고, 같은 해 신조어·유행어 대상에서 톱 10에 진입했다.^[12]), 혹서일(酷暑日)은 일최고기온이 40°C 이상인 날이다.

4. 2. 기온에 따른 날씨 관련 용어

일최저기온이 0°C 미만인 날을 동일(冬日), 밤 최저기온이 25°C 이상인 날을 열대야, 밤 최저기온이 30°C 이상인 날을 초열대야라고 한다. 또한, 일최고기온이 0°C 미만인 날을 한겨울날(真冬日), 일최고기온이 25°C 이상인 날을 여름날(夏日), 일최고기온이 30°C 이상인 날을 찜통더위(真夏日), 일최고기온이 35°C 이상인 날을 폭염(猛暑日), 일최고기온이 40°C 이상인 날을 혹서일(酷暑日)이라고 부른다. ^[5]

5. 기온에 영향을 미치는 요인

== 기온에 영향을 미치는 요인 ==

기온은 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 가장 큰 영향을 미치는 것은 태양광(일사)이다. 태양과 지구의 상대적 위치 변화에 따라 태양광의 입사각이 달라지면서 1년 주기의 계절 변화와 1일 주기의 일 변화가 나타난다. 일반적으로 태양 고도가 높을수록 기온은 높아진다. 맑은 날보다 흐린 날이나 비 오는 날의 기온 변화가 완만한 이유는 일사량이 적고 대기 복사가 많아지기 때문이다. 같은 위도에 위치한 삿포로와 마르세유(マルセイユ)의 2월 풍경을 비교해 보면, 눈의 유무나 나무의 잎의 유무 등에서 기온 차이를 쉽게 알 수 있다.

모든 물질은 슈테판-볼츠만 법칙에 따라 절대온도의 4제곱에 비례하여 에너지를 방출하는데, 이를 대기 복사라고 한다. 대기 중의 수증기와 이산화탄소는 적외선을 잘 흡수한다. 태양광에 의해 데워진 지표면은 적외선 형태로 열을 방출하는데, 이를 지구 복사라고 한다. 야간에는 지구 복사에 의해 지표 온도가 내려가고, 현열에 의해 기온이 저하되는 현상을 복사냉각이라고 한다. 구름이 적고 바람이 약한 날에는 복사냉각이 더욱 강하게 나타나 기온이 크게 떨어진다. 반대로 수증기나 구름이 많으면 적외선 방사가 지구 복사와 상쇄되어 기온 저하 폭이 줄어든다. 하루 중 최저 기온이 이른 아침에 나타나는 것은 복사냉각의 효과가 일사량이 증가하는 시점까지 지속되기 때문이다.

현열과 잠열 또한 기온에 영향을 미친다. 도시 지역에서는 인간 활동으로 인한 폐열이 기온 상승의 원인이 되기도 하며, 건물의 복사열 또한 기온 저하를 막는다. 지형도 중요한 요인인데, 분지나 내륙, 사막 등 맑은 날이 많은 지역은 일사와 지구 복사 효율이 높아 기온 변화가 크다. 반대로 해양이나 수변 지역은 물의 열용량이 크고 온도 변화가 완만하여 기온 변화가 작다. 해변에서는 해륙풍에 의해 바다와 육지의 공기가 교체되어 기온 변화가 완화된다. 하천이나 호소도 유사한 효과를 가지고 있다. 또한 난류나 한류의 영향으로 해당 지역의 기온이 달라질 수 있다.

표고가 높아질수록 기온은 낮아지는데, 이는 대류권의 공기가 온도 성층을 이루고 있기 때문이다. 표고가 100m 높아질 때마다 평균 0.65°C씩 기온이 저하되는데, 이를 기온 감률이라고 한다. 식생도 기온에 영향을 미친다. 식물의 증산과 토양 수분에 의한 잠열 방출, 낮은 반사율 등으로 기온 변화가 완화된다. 지표면의 구성물도 중요한데, 색깔과 조성에 따라 일사의 반사율과 열용량이 달라 기온에 영향을 준다. 얼음(빙하나 적설)은 반사율이 높아 기온 상승을 억제하고, 열용량이 커서 해빙 시에도 기온 변화를 완화하는 효과가 있다.

이류는 공기의 이동에 의해 기온이 변하는 현상이다. 따뜻한 공기가 이동하면 기온이 상승하고, 차가운 공기가 이동하면 기온이 하강한다. 푄은 따뜻하고 습한 공기가 산맥을 넘을 때 강우를 수반하며 잠열이 방출되어 기온이 상승하는 현상이다. 보라는 산맥 능선을 따라 내려오는 차가운 바람으로 기온을 낮춘다. 뇌우를 동반하는 한랭 현상은 적란운의 약화기에 발생하는 차가운 하강 기류로, 국지적으로 기온을 급격히 낮출 수 있다. 돌풍 전선이나 다운버스트도 이러한 현상의 예시이다.

5. 1. 자연적 요인

지구상의 기온은 다양한 자연적 요인에 의해 영향을 받는다. 가장 큰 영향을 미치는 것은 태양광(일사)으로, 태양 고도와 날씨에 따라 기온 변화가 발생한다. 태양 고도가 높을수록 기온이 높아지고, 맑은 날보다 흐린 날이나 비 오는 날의 기온 변화는 완만하다. 대기 중 수증기와 이산화탄소는 지구에서 방출되는 적외선을 흡수하여 대기 복사에 영향을 미친다. 밤에는 지구 복사로 지표 온도가 내려가는 복사냉각 현상이 나타나며, 구름이나 수증기가 많으면 이 현상이 완화된다. 현열과 잠열도 기온 변화에 영향을 준다.

지형 또한 중요한 요인이다. 분지나 내륙, 사막과 같이 맑은 날이 많은 지역은 일사와 지구 복사의 효율이 높아 기온 변화가 크다. 반면, 해양이나 수변 지역은 물의 열용량이 크기 때문에 기온 변화가 완만하며, 해륙풍에 의한 공기 교체도 기온 변화를 줄이는 효과를 낸다. 하천이나 호소 주변도 유사한 효과를 보인다. 표고 또한 기온에 영향을 미치는데, 일반적으로 고도가 높아질수록 기온이 낮아지는 기온 감률 현상이 나타난다. 해발 0~2000m 부근에서는 표고가 100m 높아질 때마다 평균 0.65°C씩 기온이 저하된다.

식생은 증산 작용과 토양 수분을 통해 잠열을 방출하고, 반사율이 낮아 기온 변화를 완화시키는 역할을 한다. 지표 구성물의 색과 조성에 따라 일사 반사율과 열용량이 달라져 기온에 영향을 미친다. 얼음, 특히 빙하나 적설은 높은 반사율로 일사에 의한 기온 상승을 억제하고, 열용량이 커서 해빙 시 기온 변화를 완화한다. 마지막으로 이류, 즉 따뜻하거나 차가운 공기의 이동은 기압 배치에 따라 기온에 영향을 미친다. 푄 현상은 산맥을 넘는 따뜻하고 습한 공기가 강우를 수반하며 잠열 방출로 기온이 상승하는 현상이고, 보라는 차가운 공기가 산맥을 따라 내려와 기온이 하강하는 현상이다. 적란운의 약화기에 차가운 하강 기류가 넓게 퍼지는 현상인 뇌우를 수반하는 한랭 현상은 돌풍 전선이나 다운버스트를 유발하기도 한다.

5. 2. 인위적 요인

도시화는 인간 활동으로 인한 폐열 발생으로 도시 지역의 기온을 상승시키는 주요 요인이다. 도시열섬 현상은 대규모 도시에서 특히 두드러지게 나타나며, 이는 건물과 도로의 흡열 및 방열 특성, 그리고 자동차 등의 배출 열과 밀접한 관련이 있다. 이러한 폐열은 야간 기온 상승에 큰 영향을 미치고, 도시 지역의 기후를 변화시킨다. 또한, 지표면의 알베도 변화도 고려해야 한다. 아스팔트나 콘크리트와 같이 어두운 색의 인공 지표면은 태양 복사 에너지를 더 많이 흡수하여 기온 상승을 유발한다.

공기의 이동 또한 기온에 영향을 미친다. 따뜻한 공기가 이동해 오면 기온이 상승하고, 반대로 차가운 공기가 이동해 오면 기온이 하강한다. 푄 현상은 산맥을 넘어 내려오는 공기가 단열 압축으로 인해 고온 건조해지는 현상으로, 산간 지역의 기온을 높인다. 반대로 보라는 산맥의 능선을 따라 불어 내려오는 차가운 바람으로, 지역 기온을 낮추는 역할을 한다.

한편, 강력한 적란운은 뇌우를 동반하며, 발달 과정에서는 상승 기류가 주를 이루지만, 약화 과정에서는 차가운 하강 기류가 발생한다. 이러한 하강 기류는 국지적으로 기온을 급격히 낮출 수 있다. 이러한 현상은 특히 여름철 폭염 속에서 갑작스러운 기온 변화를 일으켜, 농작물 피해나 인명 피해를 야기할 수 있어 주의가 필요하다.

6. 지구 기온과 기후

지구 온도는 기후학에서 지표면 또는 대류권의 평균 온도를 나타내는 개념으로, 위성이나 지상 계측 장비를 통해 측정된 데이터를 바탕으로 한다. ^[8] 장기적인 지구 온도는 대리 지표 데이터를 통해 파악한다.

기온은 위도, 고도, 해류의 영향을 받는다. 일반적으로 위도가 높을수록 기온이 낮고, 고도가 높을수록 기온이 낮다. 난류의 영향으로 북대서양과 유럽 지역은 동위도보다 따뜻하고, 남극 대륙은 북극보다 기온이 낮다. 또한, 여름과 겨울의 기온 차이는 고위도 지역과 대륙부에서 더 크게 나타난다. 러시아 시베리아의 오이묘콘은 월평균 기온 차이가 가장 큰 곳으로, 무려 60.2℃(1월 -45.9℃, 7월 14.3℃)에 달한다. 이러한 기온의 특성과 강수량 등을 종합적으로 고려하여 기후 구분이 이루어진다.

기온은 1년 주기의 계절 변화, 1일 주기의 일변화 외에도, 매일의 날씨와 장기적인 기후 변동에 따라 변화한다. 빙기와 간빙기의 반복은 수만 년에서 수십만 년 주기로 나타났으며, 현재는 후빙기에 속한다. 후빙기 내에서도 아빙기와 아간빙기가 반복되고 있으며, 기원전 500년경부터 현재까지는 서브아틀란틱이라고 불리는 온난기이다. 이 기간 중에는 중세 온난기와 소빙기와 같은 단기적인 변동도 있었지만, IPCC AR4에 따르면 중세 온난기는 유럽에 국한된 현상이고 소빙기는 평균 기온 저하가 1도 미만인 약한 한랭기였다.

19세기 중반 산업혁명 이후 지구 온난화 현상이 나타나고 있으며, 일본의 경우 100년 이상의 데이터를 바탕으로 연평균 기온의 상승 추세가 확인된다. 1990년(+1.04℃)과 2004년(+1.00℃)에 평년차가 가장 컸다. 지구 온난화의 주요 원인은 인위적인 온실가스 배출 증가로 추정되며, 기후변화협약과 교토 의정서 등의 국제적 노력이 진행 중이다. 세계기상기구(WMO)는 2015년부터 4년간의 세계 기온이 관측 사상 최고였다고 발표했으며, 2018년 세계 평균 기온은 산업혁명 이전보다 1℃ 상승했다. WMO는 장기적인 기온 상승 추세를 강조하며, 지난 4년간의 기온 상승이 육지와 해면 모두에서 비정상적인 수준이라고 지적하고, 이러한 고온 현상이 이상 기후의 원인이 되었음을 언급했다.^[13]^[14]

6. 1. 세계 기온 분포

지구의 평균 기온은 위도, 고도, 해류 등의 영향으로 지역에 따라 큰 차이를 보입니다. 위도가 높을수록 태양에너지의 입사량이 적어져 기온이 낮아지고, 고도가 높을수록 기온이 낮아지는 고도 감률 현상이 나타납니다. 또한, 난류와 한류의 영향으로 해안 지역의 기온은 내륙 지역과 다르게 나타납니다. 난류의 영향을 받는 지역은 같은 위도의 내륙 지역보다 기온이 높고, 한류의 영향을 받는 지역은 기온이 낮습니다.

러시아의 오이먀콘과 같이 극지방이나 내륙 지역은 연교차가 매우 큰 지역으로 알려져 있습니다. 이러한 지역에서는 여름과 겨울의 기온 차이가 매우 크게 나타납니다.

기후는 일반적으로 쾨펜 기후 구분 등의 기후 분류 체계를 이용하여 구분합니다. 쾨펜 기후 구분은 기온과 강수량을 기준으로 여러 가지 기후 유형으로 나누어 기후 특징을 나타냅니다. 이러한 기후 분류는 지구상 다양한 지역의 기온과 강수량의 패턴을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.^[8]

6. 2. 기후 변화

지구의 기온은 장기적으로는 빙기와 간빙기의 반복으로 변화해 왔습니다. 플라이스토세의 약 250만 년 동안 수만 년에서 수십만 년 주기로 빙기와 간빙기가 반복되었으며, 현재는 후빙기에 속합니다. 후빙기 내에서도 더 짧은 주기의 아빙기와 아간빙기가 반복되는 변동이 있었습니다. 기원전 500년경부터 현재까지는 서브아틀란틱이라고 불리는 온난기에 해당하며, 그 사이에 중세 온난기와 소빙기 등의 단기적인 변동도 있었습니다. 다만, 중세 온난기는 IPCC AR4에 따르면 유럽에 국한된 현상이고, 소빙기 역시 평균 기온 저하가 1도 미만인 약한 한랭기였습니다.

19세기 중반 산업혁명 이후로는 지구 규모에서 기온이 상승하는 지구 온난화 현상이 나타나고 있습니다. 일본의 경우, 100년 이상의 데이터를 바탕으로 볼 때 연평균 기온은 상승 추세를 보이며, 평년차가 가장 컸던 해는 1990년(+1.04℃)과 2004년(+1.00℃)입니다. 지구 온난화의 주요 원인은 인위적인 온실가스 배출 증가로 여겨지며, 이에 대한 대책으로 기후변화협약과 교토 의정서 등의 국제적 노력이 진행되고 있습니다.

세계기상기구(WMO)는 2019년 2월 6일, 2015년부터 4년간의 세계 기온이 관측 사상 최고였다는 것을 확인했습니다. 2018년 세계 평균 기온은 산업혁명 이전보다 1℃ 상승하여 과거 4번째로 높은 수치였습니다. 2015년부터 4년 연속 이례적인 고온 현상이 지속되었고, WMO 사무총장 페테리 탈라스는 단년도 기록보다 장기적인 기온 상승 추세에 주목하며, 지난 4년간의 기온 상승이 육지와 해면 모두에서 비정상적인 수준이라고 지적했습니다. 또한, 이러한 고온 현상이 허리케인, 가뭄, 홍수와 같은 이상 기후의 원인이 되었다는 점도 언급했습니다.^[13]^[14]

7. 기온의 기록

기온의 기록

세계 각 지역의 최고 기온과 최저 기온 기록, 그리고 급격한 기온 변화에 대한 기록들을 소개한다. 미국 사우스다코타주에서는 극단적인 기온 변화가 관측된 바 있다. 1943년 1월 22일 스피어피시에서는 2분 만에 27°C(49°F) 상승하는 기록적인 기온 상승이 있었고,^[21] 1911년 1월 10일 래피드시티에서는 15분 만에 26°C(47°F) 하강하는 기록적인 기온 하강이 있었다.^[21] 두 경우 모두 건조하고 고온의 바람인 치누크의 영향 때문이었다. 치누크

한국 최고 기온 기록은 1923년 8월 6일에 기록된 42.5℃이다.^[25] 하지만 이 기록은 당시 바람이 약한 맑은 날의 백엽상 내부에서 관측되어 실제보다 높게 측정되었을 가능성이 있으며,^[27] 위탁 관측이라는 점도 고려해야 한다. 같은 날 도쿠시마시의 최고 기온은 33.6℃에 불과했다는 점도 주목할 만하다.^[28] 1923년 9월 2일 도쿄 중앙기상대에서 관측된 46.4℃^[29] 또는 46.3℃^[30](47.3℃^[31]라는 기록도 있음)는 관동 대지진의 화재 영향으로 공식 기록으로 인정되지 않고, 당일 최고 기온은 미측정으로 처리되었다.^[32] 아메다스(AMeDAS) 관측 이후 기록으로는 2018년 7월 23일 사이타마현 구마가야시와 2020년 8월 17일 시즈오카현 하마마쓰시 중구(현 중앙구)에서 관측된 41.1℃가 최고 기온 기록이다.^[23] 수도권 광역 메트로스 관측 결과에 따르면, 2007년 8월 16일 사이타마현 가와고에시에서는 41.6℃^[24]를 기록했다는 보고도 있다.

한국의 최저 기온 기록은 1936년 1월 31일 후지산 정상에서 관측된 -32.0℃이다.^[23] 구내 관측소 기록으로는 1931년 1월 27일 홋카이도 나카가와군 비푸쿠정에서 -41.5℃^[25], 홋카이도 에사시군 우타토정 카미호로베쓰 홋카이도 삼림기상관측소에서 -44.0℃^[35]를 기록했다는 보고가 있으나, 위탁 관측이라는 점을 고려해야 한다. 또한 1978년 2월 17일 홋카이도 우류군 호로카이나이정 하하사토리 홋카이도 대학 우류 연습림에서 -41.2℃^[25]를 기록했다는 비공식 기록도 존재한다. 비공식 기록으로는 1953년 1월 3일 홋카이도 나요로시에서 -45.0℃^[37]가 기록되었으나, 주변 지역의 기온이 극단적으로 낮지 않았다는 점을 고려해야 한다. 1902년 1월 25일 아사히카와에서 관측된 -41.0℃^[23]는 아메다스 관측 이전 기록 중 가장 낮은 기온이며, 이 시기 아오모리현에서 발생한 하치만타 설중 행군 조난 사건과 관련이 있다. 참고로 일본 영토 범위를 과거 남사할린까지 포함하면, 1908년 1월 19일 남사할린 오치아이정에서 -45.6℃^[41]라는 기록이 있다. 남극 쇼와기지에서는 -45.3℃^[40]를 기록한 바 있다.

7. 1. 세계 기온 기록

대륙별 최고 및 최저 기온 기록은 다음과 같다. 아시아의 최고 기온은 2016년 7월 21일 미트리바에서 기록된 54.0°C이며, 최저 기온은 1892년 2월 7일 베르호얀스크에서 기록된 -67.8°C이다. 오이묘콘에서는 -71.2°C까지 기록되기도 했다. 아프리카의 최고 기온은 1931년 7월 7일 케빌리에서 기록된 55.0°C, 최저 기온은 1935년 2월 11일 이프란에서 기록된 -24.0°C이다. 유럽의 최고 기온은 1881년 8월 4일 세비야에서 기록된 50.0°C, 최저 기온은 1978년 12월 31일 우스트슈게르에서 기록된 -58.1°C이다. 카라쇼크에서는 -51.4°C까지 기록되기도 했다. 북아메리카의 최고 기온은 1913년 7월 10일 데스밸리에서 기록된 56.7°C이며, 최저 기온은 1947년 2월 3일 스내그에서 기록된 -63.0°C이다. 그린란드 노스아이스에서는 -66.1°C까지 기록되기도 했다. 남아메리카의 최고 기온은 1905년 12월 11일 리바다비아에서 기록된 48.9°C, 최저 기온은 1907년 6월 1일 사르미엔토에서 기록된 -33.0°C이다. 오스트레일리아의 최고 기온은 1889년 1월 16일 클론커리에서 기록된 53.1°C, 최저 기온은 1994년 6월 29일 샬럿 패스에서 기록된 -23.0°C이다. 오세아니아(오스트레일리아 제외)의 최고 기온은 1973년 2월 7일 랭기오라에서 기록된 42.4°C, 최저 기온은 1903년 7월 18일 랜퍼리에서 기록된 -25.6°C이다. 남극의 최고 기온은 1974년 1월 5일 반다 기지에서 기록된 14.6°C, 최저 기온은 1983년 7월 21일 보스토크 기지에서 기록된 -89.2°C이다. 2010년 8월 10일에는 돔 A 부근에서 -93.2°C가 관측되었으나, 이는 지표면 온도이며 기온과는 다르다는 점에 유의해야 한다. 2020년 2월에는 시모어 섬에서 20.75℃가 관측되어 남극 최고 기온 기록을 경신했다. 러시아는 우랄 산맥을 기준으로 아시아와 유럽으로 나뉘며, 오세아니아 기록은 오스트레일리아를 제외한 지역의 기록이다. 세계 최고 기온 기록은 오랫동안 리비아 아지지야의 58.0°C(1922년 9월 13일)로 여겨졌으나, 세계기상기구(WMO)는 관측 오류로 인해 미국 캘리포니아주 데스밸리의 56.7°C(1913년 7월 10일)로 수정했다. 이라크 바스라의 58.8°C(1921년 7월 8일) 기록도 오류로 밝혀졌다.

7. 2. 한국 기온 기록

한국 최고 기온 기록은 1923년 8월 6일 도쿠시마현 이타노군 나이요정(현 나루토시) 구내 관측소에서 관측된 42.5℃^[25]이다. 하지만 이 기록은 당시 바람이 약한 맑은 날의 백엽상 내부에서 관측되어 실제보다 높게 측정되었을 가능성이 있으며,^[27] 위탁 관측이라는 점도 고려해야 한다. 같은 날 도쿠시마시의 최고 기온은 33.6℃^[28]에 불과했다는 점도 주목할 만하다. 1923년 9월 2일 도쿄 중앙기상대에서 관측된 46.4℃^[29] 또는 46.3℃^[30](47.3℃^[31]라는 기록도 있음)는 관동 대지진의 화재 영향으로 공식 기록으로 인정되지 않고, 당일 최고 기온은 미측정으로 처리되었다.^[32] 아메다스(AMeDAS) 관측 이후 기록으로는 2018년 7월 23일 사이타마현 구마가야시와 2020년 8월 17일 시즈오카현 하마마쓰시 중구(현 중앙구)에서 관측된 41.1℃가 최고 기온 기록이다.^[23] 수도권 광역 메트로스 관측 결과에 따르면, 2007년 8월 16일 사이타마현 가와고에시에서는 41.6℃^[24]를 기록했다는 보고도 있다.

한국의 최저 기온 기록은 1936년 1월 31일 후지산 정상에서 관측된 -32.0℃이다.^[23] 구내 관측소 기록으로는 1931년 1월 27일 홋카이도 나카가와군 비푸쿠정에서 -41.5℃^[25], 홋카이도 에사시군 우타토정 카미호로베쓰 홋카이도 삼림기상관측소에서 -44.0℃^[35]를 기록했다는 보고가 있으나, 위탁 관측이라는 점을 고려해야 한다. 또한 1978년 2월 17일 홋카이도 우류군 호로카이나이정 하하사토리 홋카이도 대학 우류 연습림에서 -41.2℃^[25]를 기록했다는 비공식 기록도 존재한다. 비공식 기록으로는 1953년 1월 3일 홋카이도 나요로시에서 -45.0℃^[37]가 기록되었으나, 주변 지역의 기온이 극단적으로 낮지 않았다는 점을 고려해야 한다. 1902년 1월 25일 아사히카와에서 관측된 -41.0℃^[23]는 아메다스 관측 이전 기록 중 가장 낮은 기온이며, 이 시기 아오모리현에서 발생한 하치만타 설중 행군 조난 사건과 관련이 있다. 참고로 일본 영토 범위를 과거 남사할린까지 포함하면, 1908년 1월 19일 남사할린 오치아이정에서 -45.6℃^[41]라는 기록이 있다. 남극 쇼와기지에서는 -45.3℃^[40]를 기록한 바 있다.

8. 기온과 건강

고온은 심장병을 포함한 여러 심혈관 질환의 위험을 증가시킨다는 사실이 하버드 대학교 의과대학의 연구를 통해 밝혀졌다.^[42] 따라서 폭염 시에는 실내에 머무르는 것이 좋으며, 야외 활동 시에는 20분 간격으로 충분한 수분을 섭취해야 한다. 특히, 과일 주스는 삼가는 것이 좋다.^[42]

참조

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