AVIATION WEATHER- 기단과 전선

◉ 기단(Airmass)의 개념

▷공간적으로 물리적 성질이 균일하거나 그 변화가 매우 완만한 거대한 공기덩이

→온도 / 습도 / 안정도

▷전형적 크기

- 1000nm (수평크기) (수직크기 max. 10km - 대류권내)

- 시간규모 : 수일~ 수주일

▷발원지(source region)

-  지상조건이 균일하고 바람이 약한 지역

- 눈과 얼음으로 덮힌 넓은 극지역

- 한랭한 북쪽 해양

- 열대해양, 사막지역

- 중위도 지역은 발원지로 부적당 (저, 고위도의 영향으로 공기의 이동이 지속적으로 일어남)

 

◉ 기단의 분류 및 특성

▷기단은 발원지의 위도, 지표면 성질 등에 의해 분류

▷위도에 따른 분류 (Cold 기단 : 극, 한대 기단 / Warm 기단 : 열대, 적도 기단)

- Arctic Air Masses (A) : 극기단

- Polar Air Masses (P) : 한대기단

- Tropical Air Masses (T) : 열대기단

- Equatorial Air Masses (E) : 적도기단

cf. 적도기단의 존재 여부 판단 :　ITCZ (inter tropical convergence zone : 적도 부근에서 남방,

북방기단이 수렴되는 위치)가 여름에 우리나라 부근까지 올라옴

 

▷지표면 성질에 따른 분류

- continental air mass (C) : 대륙성 기단 (건조) ex) CP : 시베리아 기단

- maritime air mass (M) : 해양성 기단 (습윤) ex) MT : 북태평양 기단

▷열 역학적 특성에 따른 분류

- 기단이 발원지를 떠나 움직이는 지면의 열역학적 특성에 따른 분류

- Warm (w) : 온난 기단, 기단이 하부지면이나 수면보다 따뜻. 안정적 (상부가 따뜻) ex) CPw

- cold (k) : 한랭 기단, 기단이 하부지면이나 수면보다 차가움. 불안정 ex) CPk

 

◉ 기단의 변질 (Airmass Modification)

▷기단 발원지를 떠나 움직이면 지표면 상태나 성질이 달라져 변질됨

- 빠르게 움직이면 변화가 적다. 느리게 움직이면 변화가 많다.

▷변질에 영향을 미치는 요소

-하부로부터 가열이나 냉각

-증발에 의해 수증기 부가, 수증기 제거

┌응결에 의한 제거 : rain out

└강수에 의한 제거 : wash out

-난류혼합

-발산과 수렴

-상승, 하강운동

 

◉ 기단의 안정도와 일기 특성

▷Unstable air

- 적운형 구름

- 소낙성 강수

- rough air

- good visibility

 

▷Stable air

- 층운형 구름, 안개

- 연속성 강수 (약함)

- smooth air

- Fair to poor visibility

 

◉ 전선의 정의

▷기단

- 장시간 특성을 유지하려는 경향이 있다

- 다른 기단이 가까이 접촉 하더라도 쉽게 혼합되지 않음

- 서로 다른 물리적 성질(temperature, humidity, wind)을 가진 기단 사이 경계지역 형성 → 전선

 

◉ 전선의 불연속성 (discontinuity)

▷전선 횡단 시 한 기단 특성에서 다른 특성으로 변화가 아주 급격함.

▷온도 변화 가장 쉽게 인식 (저고도, 빠르게 이동하는 전선에서 가장 두드러짐) (통과 전: 따뜻함/통과 중,후: 참)

- 전선 통과 비행 시 고도계 수정 유의 [추운 지역으로 비행 시 지시고도 보다 실제 고도가 더 낮다]

▷노점 온도 변화 (수증기 양의 변화)

- 구름의 양, 안개 차이에 의한 식별 용이

▷바람의 변화

- 풍향 or 풍속의 변화 or 둘 모두 변화 (풍속보다 풍향의 변화가 더 크다) (풍향은 전선 통과 시 오른쪽으로)

( 풍속 : 한랭 전선 쪽이 더 강함 )

▷기압의 변화

- 전선 통과 전 낮아짐, 통과 시 급격히 증가, 통과 후 증가

- 전선은 기압골 상에 놓임

- 기압은 일반적으로 한랭공기에서 더 높음

- 고도계 유지에 주의

온난전선 앞 : 남동풍 , 온난전선 뒤& 한랭전선 앞 : 남서풍 , 한랭전선 뒤 : 북서풍

 

◉ 전선의 분류

▷전선대 (Frontal zone)

- 전선은 얇은 선이 아니라 실질적으로 좁은 구역으로 나타남.

- 전이대 폭은 0.5 nm~100 nm

- 보통 상층보다 지면부근이 더 좁음 (기압경도력의 차이 때문)

- 전선대는 항상 일기도상의 한랭 면에 위치

▷한랭전선 (Cold front)

- 주로 북동/남서에서 시작, 동쪽으로 이동

- 후방의 한랭 공기가 온난 공기 아래로 쐐기 모양으로 파고 듬

- 마찰층 바로 위의 전선에 수직한 바람의 성분 속도로 이동 (↑한랭전선 // ↓온난전선)

(35km/h. 온난전선에 비해 빠름) [cf) 한랭전선 통과 “후” wind shear 발생]

- 온난전선 보다 경사가 큼 (1/50~1/150)

- 적운형 구름, 소낙성 구름, 뇌우, 난류

▷온난전선 (Warm front)

- cf)온난전선 통과 “전”에 Low level wind shear 발생

- 후방의 온난 공기가 한랭공기 위로 타고 올라감

- 이동 속도가 한랭 전선보다 저속 (25km/h)

- 한랭 전선보다 경사가 완만 (1/150~1/300)

- 층운형 구름, 연속성 강수, 난류 거의 없음

▷폐색 전선(Occluded front)

- 삼각형과 반달 모양 같은 쪽으로 그려짐

- 한랭 전선이 온난 전선을 따라잡아 발생.

- 온난 공기는 완전히 상층으로 밀려 올라감 (안정하여 더 이상 발달하지 않고 소멸)

- 한랭 전선과 온난 전선의 기상특성 동반

- 한랭형 폐색과 온난형 폐색 (한랭형 : 후방 - cold, 전방 - warm // 온난형 : 후방 - warm, 전방 - cold)

▷정체전선(Stationary front)

- 삼각형과 반달 모양이 반대 방향으로 그려짐

- 본질적으로 움직임이 없는 전선 (수일간 지속)

- 서로 다른 밀도의 인접한 기단에 의한 반대 힘에 의해 전선면이 거의 없거나 움직임이 없음

(ex.장마전선 - 북태평양&오호츠크해 기단이 만나서 생성)

- 지상풍이 전선과 평행하게 불고 방향은 반대 (북 : 동품, 남 : 서풍)