[자격증] 기상감정기사 필기 : 3과목 일기해석 (위험기상과 기상요소 분석)

 정보

• 업무명     : 3과목 일기해석 (위험기상과 기상요소 분석)

• 작성자     : 박진만

• 작성일     : 2019-12-12

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 내용

[핵심이론 01] 위험기상

• 폭염 (6월~9월)

  • 주의보 : 일 최고기온이 33℃ 이상이고 월 최고 열지수 (Heat Index)가 32℃ 이상인 상태가 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때

  • 경보 : 일 최고기온이 35℃ 이상이고 월 최고 열지수 (Heat Index)가 41℃ 이상인 상태가 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때

• 한파 (10월~4월)

  • 주의보 : 아침 최저기온이 전날보다 10℃ 이상 하강하 여 3℃ 이하이고 평년값보다 3℃ 낮을 것으로 예상되거나 아침 최저기온이 –12℃ 이하가 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때

  • 경보 : 아침 최저기온이 전날보다 15℃ 이상 하강하여 3℃ 이하이고 평년값보다 3℃ 낮을 것으로 예상되거나 아침 최저기온이 –15℃ 이하가 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때

• 호 우

  • 주의보 : 6시간 강우량이 70mm 이상 예상되거나 12 시간 강우량이 110mm 이상 예상될 때

  • 경보 : 6시간 강우량이 110mm 이상 예상되거나 12 시간 강우량이 180mm이상 예상될 때

• 대 설

  • 주의보 : 24시간 신적설이 5cm 이상 예상될 때

  • 경보 : 24시간 신적설이 20cm 이상 예상될 때

• 건 조

  • 주의보 : 실효습도 35% 이하가 2일 이상 계속될 것이 예상될 때

  • 경보 : 실효습도 25% 이하가 2일 이상 계속될 것이 예상될 때. 단, 산지는 24시간 신적설이 30cm 이상 예상될 때

 

[핵심이론 02] 기상요소

• 기상요소 : 어느 시점에 있어서 대기 상태를 나타내는 요소

• 온도 (\(T\))

  • 해당 고도 혹은 해당 기압에 기입된 값을 직접 읽으 면 됨

  • 라디오존데 등의 관측에 의하여 직접 관측되어 전문에 선형적으로 표현되었던 값

  • 단위는 보통 섭씨도로 사용

• 노점온도 (\(T_{d}\))

  • 해당고도(기압)에 기입된 노점온도의 값을 직접 읽음

  • 라디오존데 등의 관측으로 얻은 후 선형적으로 전문에 표현되었던 기온과 습수로부터 얻은 것

  • 단위는 역시 섭씨도로 사용

• 습구온도 (\(T_{w}\))

  • 기압을 일정하게 유지하면서, 대기의 습도에 대응하는 물의 증발에 의하여 단열적으로 냉각된 해당 공기괴가 나타낼 온도, 등압습구온도라고도 함

  • 이때 증발 잠열은 해당 공기괴에서 공급된다고 보며, 습구온도계에서 읽은 온도가 등압습구온도에 해당

  • 해당 공기괴가 단열적으로 포화되도록 냉각된 후 포화 단열과정을 거쳐 본래의 기압으로 승압되어 나타낼 온 도를 단열습구온도 또는 위습구온도라고 함. 대기선도 상에서 구한 습구온도는 위습구온도

  • 대기선도에서 주어진 기압 고도의 온도를 지나는 건조 단열선과 해당 고도의 노점온도를 지나는 포화혼합비 선의 교점(상승응결고도)을 지나는 포화단열선을 따라 본래의 기압고도와 만나는 점의 온도값으로 구함

• 상당온도 (\(T_{e}\))

  • 주어진 공기를 단열적으로 상승시키면서 그 공기 중에 포함되어 있는 모든 수증기를 완전히 응결시켜 탈락시킨 후 원래의 기압고도까지 단열적으로 하강시켰을 경 우에 나타날 온도

  • 이러한 과정 중에서 수증기가 응결될 때 방출되는 잠열 은 공기 중에 남아있다고 본다. 대기선도에서 해당 기압 고도의 노점온도를 지나는 포화혼합비선과 온도를 지나는 건조단열선의 교점(상승응결고도)을 지나는 포화단열선을 따라 건조단열선과 평행이 되는 고도까지 상승시킨다. 이 고도에 이르면 건조단열감률이 포화단 열감률과 같게 되므로 해당 공기 중의 수증기는 모두 응결된 후 탈락된다고 본다. 그 후 그 곳의 건조단열선 을 따라 하강하여 원래의 기압 고도의 등압선과 만나는 점의 온도값이 상당온도이다.

• 가온도 (\(T_{v}\))

  • 일정 기압, 일정 부피의 실제 공기 중에서 수증기를 완전히 뽑아내고 같은 부피의 건조공기를 채웠을 때 밀도가 증가하기 때문에 나타낼 온도

  • 실제온도보다 높으며, 주어진 기압 고도에서 섭씨 단위로 표시한 가온도와 기온의 차이는 해당 고도의 혼합비 (w)를 알 때 \(0.6 \mathrm{w} \mathrm{T}\)로 표현(혼합비의 단위는 g/kg)

  • 실제 공기 중에서 수증기의 양은 매우 적어서 0 ~ 20 g/kg 범위에서 변하므로 \(\mathrm{T}_{\mathrm{v}}=\mathrm{T}+\mathrm{w} / 6\) (단, w 는 g/kg 단위)으로 간주하여도 만족한다. 따라서 가온 도는 온도값에 노점온도를 지나는 포화혼합비값(즉, g/kg 단위의 혼합비값)을 으로 나눈 후 더한 값과 같다.

• 대류온도 (\(T_{c}\))

  • 일사에 의한 가열 때문에 지표 부근 공기의 온도가 올라 가서 비로소 대류운을 형성시키기 시작할 지상온도

  • 대기선도에서 대류응결고도(CCL)로부터 건조단열선 을 따라 내려와 해당 지면고도까지 내려왔을 때 나타낼 기온

  • 하루 중 최고기온이 이 대류온도 이상으로 상승하면 대류운 발생

• 온위 (\(\theta\))

  • 해당 공기괴를 건조단열적으로 \(1,000 \mathrm{hPa}\) 기압고도 까지 옮겼을 때 나타날 기온

  • 대기선도에서 구하고자 하는 기압고도의 온도를 지나 는 건조단열선이 \(1,000 \mathrm{hPa}\) 등압선과 만나는 점의 기온

  • 이때 해당 고도의 온도값을 지나는 건조단열선의 값이 이미 온위를 나타내고 있음

  • 단위는 주로 절대온도

• 습구온도 (\(\theta_{w}\))

  • 습구온도에서 건조단열선을 따라 \(1,000 \mathrm{hPa}\)까지 옮겼을 때의 온도

  • 이때 습구온도에서의 포화단열선의 값이 이미 습구온위를 나타내고 있음

• 상당온위(\(\theta_{e}\))

  • 상당온도에서 건조단열선을 따라 \(1,000 \mathrm{hPa}\)까지 옮겼을 때의 온도

• 혼합비 (\(\mathrm{W}\))

  • 실제 대기에 포함된 건조공기 단위 질량 (1kg)과 공존 상태에 있을 수증기질량 (g)의 비율(단위는 g/kg)

  • 공기 중의 건조공기 밀도에 대한 수증기 밀도의 비에 1,000배 한 값

  • 대기선도에서 구하고자 하는 공기층의 노점온도를 지 나는 포화혼합비선의 값이 그 공기의 혼합비

• 포화혼합비 (\(\mathrm{w}_{\mathrm{s}}\))

  • 실제적으로 어떤 공기가 포화상태에 있을 때 그 공기의 혼합비

  • 대기선도에서는 해당 온도를 지나는 포화혼합비선의 값이 포화혼합비

• 수증기압 (\(e\))

  • 대기의 전압력인 대기압 중에서 수증기가 기여하고 있는 분압(단위는 \(\mathrm{hPa}\))

  • 대기선도에서 보면 기압좌표와 포화혼합비 좌표가 모두 log 좌표이므로 등온선 상에서의 기압과 포화 혼합비의 곱은 어디서나 일정하다. 이 원칙을 이용 하여 구하려고 하는 기압고도에서 노점온도를 지나 는 등온선을 따라 \(622 \mathrm{hPa}\)까지 옮긴 후, 포화혼합비 값을 읽어서 \(\mathrm{hPa}\)을 붙인 것이 해당 공기의 수증 기압이다.

• 포화수증기압 (\(\mathrm{e}_{\mathrm{s}}\))

  • 공기가 포화된 경우의 수증기압을 의미하며 구하려고 하는 기압고도에서 온도를 지나는 등온선을 따라 \(622 \mathrm{hPa}\) 까지 옮긴 후, 포화혼합비 값을 읽어 \(\mathrm{hPa}\)을 붙인 것

• 상대습도 (\(\mathrm{RH}\))

  • 해당 공기가 포화되었을 때의 수증기량에 대한 실제 수증기량의 비를 백분율로 표시한 것

  • 대기선도에서는 \(\mathrm{w}_{\mathrm{s}}\)와 \(\mathrm{W}\)를 구하여 계산하거나,  \(\mathrm{e}_{\mathrm{s}}\)와 \(\mathrm{e}\)를 구하여 계산하기도 하지만 계산 없이 대기선도만 으로 등온선에서는 기압과 포화혼합비의 곱이 일정하다는 원칙을 이용하여 구할 수도 있다.

  • 해당 고도의 노점온도를 지나는 포화혼합비선을 따라 \(1,000 \mathrm{hPa}\)까지 옮긴 후, 다시 이 점을 지나는 등온선 과 당초 주어진 온도를 지나는 포화혼합비선이 만나는 교점의 기압값을 10으로 나누어 얻은 수치에 단위로 %를 붙이면 이것이 상대습도이다.

• 층후(\(h\))

  • 층후는 두 등압면 사이의 평균 가온도에 비례하므로 습도의 급변이 없는 한에는 온도에 비례한다고 볼 수 있다.

  • 층후는 층후를 구하고자 하는 두 등압면 사이의 가온 도 곡선을 그린 후 가온도 곡선과 두 등압면이 이루는 좌우의 면적이 같도록 제의 직선을 그어 두 등압면의 중간에 그려져 있는 층후계산척과 만난 점의 값을 읽 어서 얻는다.

  • 가온도 곡선 대신에 온도 곡선을 사용하거나 평균 가온 도를 평균 온도와 평균 혼합비로 구할 수도 있다.

 

 참고문헌

[논문]

• 없음

[보고서]

• 없음

[URL]

• 없음

 

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