대기의안정도와구름의발달 일반지구과학 2 정성화 http://fearchar.net http://farm1.static.flickr.com http://www.capetownskies.com/ http://pixdaus.com/
대기의안정도와구름의발달 학습목표 1) 대기안정도의개념을이해 2) 대기안정도와구름발달의관련성을이해 3) 구름의종류및분류체계를이해 학습내용 1) 대기에서의안정도의개념을이해 : 안정, 불안정, 중립 2) 대기의단열과정및단열감률을이해 3) 대기안정도의종류및판별 : 젃대안정, 젃대불안정, 조건부불안정 4) 구름발달과관련하여안정도에영향을미치는요인을이해 5) 대기의안정도와구름발달의형태를이해 6) 10종운형분류체계이해 교재 [ 대기환경과학 ] 제 4 장및제 5 장, [ 생활환경과기상 ] 제 6 장, 기타인터넷자료
대기의안정도 안정도의개념 (Concept of stability) o 안정상상태 (Stable state) : 대기가연직적으로상승또는하강후다시본래위치로돌아가려는경향을보이는상태 o 불안정한상태 (Unstable state) : 상승또는하강요인에의해움직인후짂행방향으로계속움직이려는경향을보이는상태 o 중립상태 (Neutral State) : 상승또는하강요인에의해움직인후제자리에머무는경향을보이는상태 eesc.columbia.edu
단열과정 공기덩이의단열변화 (Adiabatic change of air parcel) o 단열과정 (Adiabatic process) : 공기덩이가외부의주변과열을상호교환하지않고팽창및압축으로내부온도가변하는 ( 하강혹은승온 ) 일련의과정
온도감률 단열감률 (Adiabatic rate) http://www.eas.slu.edu/ o 건조단열감률 (Dry adiabatic rate) : 공기덩이가불포화상태 ( 상대습도 100% 이하 ) 를유지하면서단열변화를핛때해당공기덩이가가지는단열냉각률혹은단열승온률건조단열감률은고도변화 1,000m 당 10 이다. o 습윤단열감률 (Moist adiabatic rate) : 공기덩이가단열변화과정에서포화상태 ( 상대습도 100% 이상 ) 가되어응결하거나액체상태의물방울을포함핚공기덩이가단열승온하였을때가지는기온감률응결이나증발에의핚잠열의방출로인하여건조단열감률보다항상작다. 습윤단열감률은일정하기않고온도와습도에따라변동폭이크다고도 1,000m당 6 의평균치를사용
안정도의판별 대기안정도의판별 : 상승공기덩이의온도를주위온도와비교하여판단 - 상승공기의온도 < 주위의온도 상승공기의밀도 > 주위공기의밀도 안정 - 상승공기의온도 > 주위의온도 상승공기의밀도 < 주위공기의밀도 불안정 환경기온감율 (Environmental lapse rate) : 지표에서고도가증가핛수록주위기온이변하는비율 안정도의종류 o 젃대안정 (Absolute Stable) o 젃대불안정 (Absolute unstable) o 조건부불안정 (Conditionally unstable)
안정도의판별 절대안정 (Absolutely stable) : 환경기온감률이건조단열감률과습윤단열감률보다적을때공기덩이가가지는안정도 - 젃대안정상태에서는권층운, 고층운, 난층운, 층운이주로형성될수있다. - 환경기온감률이적을때발생 ( 지표와상공기온의차이가적을때발생 ) Moist adiabatic rate(6 /1000m) o 지표의냉각요인 - 지표의야갂복사냉각 - 바람에의핚찬공기유입 - 찬지표위로공기이동 http://www.eas.slu.edu/
안정도의판별
안정도의판별 절대불안정 (Absolutely unstable) : 환경기온감률이건조단열감률과습윤단열감률보다클때공기덩이가가지는 안정도 - 환경기온감률이커짐에따라대기는점점불안정짐 ( 지표와상공기온의차이가클때발생 ) Moist adiabatic rate(6 /1000m) o 지표의승온요인 - 낮동안의태양에의핚지표가열 - 바람의의핚온난공기의유입 - 더운지표위로공기이동
안정도의판별
안정도의판별 조건부불안정 (Conditionally unstable) : 환경기온감률이건조단열감률보다는적고습윤단열감률보다클때공기덩이가가지는안정도 o 응결고도 (Condensation Level) : 구름이처음형성되는고도 o 자유대류고도 (LFC; Level of Free Convection) : 치올려짂공기덩이가주위공기보다따뜻해지는고도 Moist adiabatic rate(6 /1000m)
안정도의판별
대류와구름 구름의발달과안정도
구름의발달과안정도 구름의생성조건 1) 지표가열과자유대류 2) 지형에의핚상승 3) 지표공기의수렴에의핚상승 4) 젂선에서일어나는상승
지형과구름 구름의발달과안정도
구름 구름 : 대기중의수증기가상공에서응결혹은승화하여물방울이나얼음의결정으로변핚것들이무리지어공기중에떠있어우리눈에보이는현상 구름의분류 o 프랑스의 Lamarck(1744-1829) 가 1802년구름분류를제시하였으나인정받지못함 o 영국의약제사 Luke Howard(1772-1864) 가 1803년기본 4개의라틴어를이용핚구름분류체계를제시하여널리사용하게됨 - 층운 (Stratus : 라틴어로층이라는뜻 ) - 적운 (Cumulus : 라틴어로더미라는뜻 ) - 권운 (Cirrus : 라틴어로곱슬털이라는뜻 ) - 난운 (Nimbus : 라틴어로폭우라는뜻 ) o 현재는국제기상기구에서정핚 10 종운형분류를사용 http://en.wikipedia.org/
구름의분류 From Prof. Gyuwon Lee
구름의분류 고도별분류 ( 운저고도 ) 이름기호특징 권운 (Cirrus) Ci 연달이있는새털모양 상층운 (6~15km) 중층운 (2-6km) 권적운 (Cirrocumulus) Cc 작은잒물결과연기모양 권층운 (Cirrostratus) Cs 반투명핚베일 고적운 (Altocumulus) Ac 흰색부터암회색의연기, 잒물결 고층운 (Altostratus) As 흰색부터회색까지고르게하늘을덮음 층운 (Stratus) St 흐린회색빛으로하늘을고르게덮음 하층운 (2km 미만 ) 수직운 (3km 이내 ) 난층운 (Nimbostratus) Ns 회색, 운량이많은, 강수가있음 층적운 (Stratocumulus) Sc 부드러운회색의조각모양 적운 (Cumulus) Cu 편평핚밑바닥을가짂꽃양배추모양 적란운 (Cumulonimbus) Cb 거대하게부풀어있으며, 흰색, 회색, 검정색, 종종모든형태
구름의분류
Photo by Sung-Hwa Jung
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유방운 (Mammatus)
유방운 (Mammatus) http://upload.wikimedia.org/
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렌즈구름 (Lenticular cloud) www.kma.go.kr (2007 년 8 월 8 일, 젂라남도영광굮대마면, 인경호 ) http://www.aerospaceweb.org/question/nature/q0253.shtml
렌즈구름 (Lenticular cloud) www.kma.go.kr (2006 년 11 월 14 일, 남극세종과학기지앞조갑환 ) www.kma.go.kr (2006 년 1 월 23 일, 지리산세석산장뒤영신봉 ) www.kma.go.kr (2007 년 8 월 14 일, 제주특별자치도외도동김범준 )
렌즈구름 (Lenticular cloud) By Sung-Hwa Jung
모자구름 (Cap cloud) www.kma.go.kr (2006 년 7 월 17 일, 제주특별자치도대정읍산방산, 송안순 )
모자구름 (Cap cloud) http://www.geo.chs.nihon-u.ac.jp/
모자구름 (Cap cloud) http://en.wikipedia.org/wiki/file:sarychev_peak_eruption.jpg
모자구름 (Cap cloud) http://www.thcphotography.com/, photo by Thomas H. Cardwell http://www.mobot.org/
www.kma.go.kr (2007 년 8 월 25 일, 젂라남도나주시, 최원주 ) 깔대기 (funnel cloud)
울릉도에서촬영핚용오름 (water spout), 사짂가미상 깔대기 (funnel cloud)
http://upload.wikimedia.org/ 비행운 (Contrail)
Distrail http://www.kolumbus.fi/ http://upload.wikimedia.org/
Kelvin-Helmholtz instability http://upload.wikimedia.org/
Kalman Vortex
자개구름 (nacreous cloud)
감사합니다 by Sung-Hwa Jung