[자격증] 기상기사 필기 : 4 과목 기후학 (물리기후학)

 정보

• 업무명     : 기상기사 자격증 소개

• 작성자     : 박진만

• 작성일     : 2019-12-10

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 내용

[핵심이론 01]  기후의 정의

• 기후란 단순히 어떤 지역에서의 날씨에 대한 단순한 평균 을 의미하는 것이 아니라 극한값의 발생 빈도라든지 대기 의 평균 상태의 변동 등의 정보를 포괄적으로 의미

• 기상은 시시각각 변화하는 순간적인 대기현상이지만 기후 는 장기간의 대기현상을 종합한 것

 

[핵심이론 02]  기후학 분류

• 기후학의 분류는 기후지, 물리 기후학, 동기후학, 응용 기후 학으로 나뉨

• 기후지

  • 전 세계나 국지 지역의 기후의 공간 분포 상태를 체계화하여 나타내는 것

• 물리기후학

  • 어떤 기본 과정들은 모든 규모를 무시하고 계속되는데 이러한 과정들을 기후 조절이라 하며, 기후의 원인을 물리 법칙에 따라 설명하는 것

• 동기후학

  • 기후 연구에서 수평 대기 운동, 즉 바람을 고려 하여 기후를 물리적 및 역학적인 입장에서 연구하는 기후 학의 분야

• 응용기후학

  • 기후 통계값을 이용하여 실제 문제해결에 응용하는 기후학의 분야

 

[핵심이론 03]  기후학적 시공 규모

• 규모 분류

  • 미규모(Micro Scale) : 2km

  • 중규모(Meso Scale) : \(\gamma\)(2~20km), \(\beta\)(20~200km), \(\alpha\)(200~2,000km)

  • 대규모(Macro Scale) : 2,000km 이상

• 주목할 점은 짧은 시간 규모 현상은 수 공간규모 상에서 발생하기 쉽고, 장기간 현상은 넓은 지역에 영향을 준다.

 

[핵심이론 04]  기후 시스템의 구성

• 기후 시스템 : 대기권, 수권, 빙설권, 암석권, 생물권

• 각각의 권들은 서로 다른 성분과 물리적 특성, 구조, 형태 를 가지고 있지만 기후 시스템은 이 5개의 권들 사이에서 일어나는 에너지와 수증기 등의 상호교환을 통하여 연결 되어 있다.

 

[핵심이론 05]  기후 요소와 인자의 종류

• 기후요소 : 기후를 표현하는 요소들로 기온, 습도, 강수의 형태와 양, 구름의 형태와 양, 기압, 바람의 크기와 방향 등이 속함

• 기후인자 : 기후에 영향을 미치는 이들을 말하며 대표적으 로 위도, 수륙 분포, 주풍의 방향과 위치, 지형에 따른 고 도, 해류의 분포, 기압 및 바람계의 분포

 

[핵심이론 06]  기단

• 기단 : 일기 현상의 원인을 간략하게 설명할 때 사용되는 개념으로, 성질이 일정한 거대한 공기덩이

• 여기서 성질이 일정하다 함은 주로 기온과 습도가 주어진 고도에서 수평적으로 아주 비슷함을 의미하며 거대하다 함은 수천 km 정도의 범위를 가짐을 의미한다.

• 기단은 발생지에 따라 분류하는데 발생지가 육지인지, 해 양인지와 위도에 따라 나눈다.

[핵심이론 07]  기후요소와 인자의 분포

• 날 씨

  • 임의의 시간, 임의의 장소에서의 수 시간에서 수일 정도에 걸친 대기 상태를 일컬으며 기후는 임의 장소에서의 날씨 에 대한 통계적 정보

• 기 후

  • 단순히 어떤 지역에서의 날씨에 대한 단순한 평균을 의미하는 것이 아니라 극한값의 발생 빈도라든지 대기 의 평균 상태의 변동 등의 정보를 포괄적으로 의미

  • 실제로 기후는 수륙분포, 주풍의 방향과 위치, 지형에 따른 고도, 해류의 분포, 기압 및 바람계의 분포에 의해 영향을 받음

 

[핵심이론 08]  기후 시스템의 특성

• 기후 시스템은 대기권-수권-설빙권(빙설권) -토양권(암 석권) -생물권의 결합이 기후 과정들을 일으키고 따라서 기후상태와 기후변화를 일으키며, 이 시스템의 조성요소들 사 이와 내에서의 내적(본질적) 상호작용이 기후를 포함하는 대 기에서 관찰되는 현상들을 일으킨다는 사실을 견지해야 한 다. 대기권뿐만 아니라 전체 기후 시스템도 내적 상호작용뿐 만 아니라 비상호작용으로 정의되는 외적(비본질적) 영향들 을 받는다. 외적 영향들은 외계로부터의 영향과 지구로부터 의 영향일 수 있다.

 

[핵심이론 09]  상호작용

• 기후계 : 대기권, 수권, 생물권, 토양권(암석권), 빙설권

• 각각의 권들은 서로 다른 성분과 물리적 특성과 구조 그리 고 양태를 갖고 있지만 기후계는 이 개의 권들 사이에 일어나는 에너지와 수증기 등 물질의 상호교환을 통하여 연결되어 있다.

 

[핵심이론 10]  에너지 순환

• 에너지 순환

  • 태양으로부터 대기권 꼭대기에 복사에너지가 지표면에 도달하면서 대기 및 지표면에 흡수와 반사로 인해 에너지 가 전환되는 과정

• 에너지 순환의 순서

  • 태양복사는 대기권을 통하여 아래로 전달되는 과정에서 일부 에너지는 공간으로 반사되어 되돌아가고 일부는 흡 수되어 열로 전환되고 나머지는 투과하여 지표면에 흡수 → 지표면에 흡수된 복사는 지표면을 가열, 물을 증발, 눈 을 녹이고, 토양을 가열 → 다시 대기권으로 전달되고 최종 적으로 복사의 형태로 공간으로 되돌아감

 

[핵심이론 11]  기온

• 지표층 기온의 일변화와 계절변화는 기압보다 훨씬 더 뚜 렷하고 더욱이 기온의 일변화와 계절변화가 미치는 영향 은 매우 중요하다.

• 기온의 경우에 간단한 개관에서조차 남ㆍ북 연직 성층과 계절적으로 상이한 연직 성층이 나타나는데, 그 이유는 연직 성층이 대류권의 연직 규모와 기층의 불안정도 및 안정도를 설명하기 때문이다.

 

[핵심이론 12]  강수량

• 기온 다음으로 중요한 기후요소인 강수는 장소와 시간에 대하여 뚜렷한 변동성을 보임

• 이러한 강수의 변동성은 특히 기후구분과 강수가 미치는 영향을 고찰할 때 중요한 자료로 사용됨

 

[핵심이론 13]  기후구분

• 기후요소 : 지표층 기온과 강수가 중요

• 기후구분의 목표

  • 지도 형태로 지구 전체의 특징적인 지리적 기후 차이를 유형화

  • 동일한 최근의(새로운) 시기(소위 현재의 기후상태)를 기준으로 유형화

• 연구법

  • 발생학적 방법 : 현상들의 기원에 관계되는 것이며 경 험적 방법은 현상들의 관측에 관계

  • 쾨펜의 기후구분

    • 가장 광범위하게 알려진 기후구분방법

    • 원래는 전 세계 식생 분포를 이해하기 위해 고안된 이후 여러 연구자들에 의해서 변형되고 일반화

    • 기후 요소들을 일련의 범주들로 나눔

      • 첫째 문자는 먼저 습윤 기후로부터 건조를 구분하고 그 다음은 기온을 기준으로 분류

      • 둘째 문자는 건조 기후에 대한 건조도와 습윤 기후 에 대한 강수량의 시간분포를 정의하여 다듬어짐

      • 마지막 문자는 중위도와 고위도 기후들에 대한 계 절 변동을 특성화시키기 위해서 사용됨

 

[핵심이론 14]  지역 기후 특성

• 지역 기후학의 목적

  • 기후 원인에 대한 설명과 시간에 따른 기후의 안정성 및 변동성과 더불어 지구상의 어느 곳에서나 쉽게 만날 수 있는 기후 조건의 간단명료한 기술을 개발

• 주목적

  • 특정 장소에 관심을 가지고 있는 사람에게 유용한 기후 정보를 제공

  • 지역 기후의 검증이 기후학 자체에 중요한 사항

 

[핵심이론 15]  우리나라 기후

• 유라시아 대륙의 동안 반도로서 대륙과 해양의 영향을 동시에 받음

• 우리나라의 기후는 쾨펜의 기후 구분에 의하면 대체로 남부지방과 동해안 일부 지방만 C기후형이고 나머지 지방 은 D기후형으로 구분된다.

• 우리나라 기후의 특성

  • 봄에는 건조하여 산불 발생이 빈번하고 중국으로부터 의 황사 현상이 발생

  • 초여름에는 장마전선에 의한 호우 발생과 이에 따른 홍수가 일어남

  • 한 여름에는 무더위와 태풍 내습이 2~3개 정도 영향을 미침

  • 9월초에 가을장마가 발생하기도 하나 대체로 온난함

  • 겨울에는 한파와 폭설이 주로 발생하며 삼한사온 현상이 일어남

  • 여름에는 남동 계절풍(해양은 고기압, 대륙은 저기압) 이, 겨울에는 북서 계절풍(해양은 저기압, 대륙은 고기 압)이 뚜렷하게 나타남

  • 상대습도는 여름이 80~90% 로 가장 높고, 겨울과 봄 에는 30~40%로 낮게 나타남

 

[핵심이론 16]  도시기후

• 도시기후에서 중 가장 뚜렷한 것은 주변 지역과 비교하 여 기온이 상승하는 도시 열섬(Urban Heat Island) 효과이다.

• 도시의 열섬과 이와 결부된 대기의 불안정화로 인해 발생 하는 치올림 과정이 자주 촉발 인자가 되고 주로 대류운이 발생한다.

• 도시지역에서는 마찰이 증가하기 때문에 평균 풍속이 감소한다. 그렇지만 제트효과와 풍하맴돌이는 돌풍과 난류를 증가시킨다.

 

 참고문헌

[논문]

• 없음

[보고서]

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[URL]

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