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저기압
저기압(低氣壓)은 대기 중에서 높이가 같은 주위보다 기압이 낮은 영역을 말한다. 상승기류가 생겨 비가 내리는 일이 많다. 발생지에 따라서 열대 저기압과 온대 저기압으로 나눈다.
개요[편집]
저기압은 주위에 비해 기압이 낮은 곳을 말하며, 일기도에서 보면 중심의 주위에 막힌 등압선이 그려져 있다. 기호는 'L'이다. 저기압은 흐리고 비가 내리는 날씨를 가져온다. 이런 날씨는 사람을 우울하면서 공격적으로 만든다. 이런 저기압의 성질을 이용하기도 한다. 저기압은 크게 두 가지로 분류한다. 하나는 태풍으로 불리는 열대성저기압이다. 다른 하나는 통상 우리가 저기압이라고 부르는 것은 온대저기압이다. 중위도저기압이라고도 한다. 여기에서는 온대저기압만을 다루도록 하겠다. 저기압은 동일한 고도에서 주위보다 기압이 낮은 구역을 말한다. 저기압 중 기압이 가장 낮은 곳을 저기압 중심이라 한다. 그리고 이 중심의 기압 값을 중심기압이라고 부른다. 저기압의 범위는 일기도 상에서 등압선이 막힌 가장 바깥선 까지 본다.
그림은 저기압의 모델을 나타낸 것이다. 저기압에서는 하층에서 공기의 수렴이 있다. 수렴된 공기는 상승기류가 된다. 상승한 공기는 상층에서 발산한다. 저기압 구역에서 흐리고 비가 내리는 것은 바로 이러한 현상 때문이다. 즉 공기가 상승하면 압력이 낮아진다. 이 경우 공기는 단열팽창한다. 단열팽창으로 인하여 공기가 냉각되므로 기온이 낮아진다. 상공으로 갈수록 노점이 낮아져 응결이 일어나는 것이다. 더 상공으로 올라가면 응결이 강화되면서 비구름을 만든다. 북반구에서 저기압에서 바람은 공기밀도가 높은 바깥에서 중심을 향해 반시계방향으로 불어 들어온다. 저기압은 중심으로 갈수록 등압선 간격이 좁아진다. 기압경도력이 강해지면서 바람이 강해진다. 저기압이 대한민국으로 이동해 오면 바람이 강하게 부는 것은 이 때문이다. 온대저기압은 규모가 고기압보다 적다. 그러나 대한민국 정도 면적 이상은 커버하는 크기를 가지고 있다.[1][2]
종류와 발생[편집]
종류[편집]
저기압은 그 생성 방법에 따라 몇 가지 종류로 나눌 수 있다. 저기압 중에서 가장 빈번하게 발생하고, 더욱이 발생하면 폭풍우를 동반하는 것은 한대전선 상에서 발생하는 것이다. 이 저기압을 온대저기압 또는 전선성 저기압이라 한다.
열적 저기압
열적 저기압(熱的低氣壓)은 여름 한낮에 강한 햇빛으로 지표 부근의 공기의 밀도가 작아져 생기는 저기압으로, 산간 지역에 발생하는 경우가 많다. 이런 종류의 저기압은 번개의 발생에 관계되는 경우도 있으나 규모가 작고, 밤이 되면 대개 소멸한다.
지형성 저기압
지형성 저기압은 산맥의 바람이 부는 아래쪽이 기압이 낮아져 그로 인해 생기는 저기압으로, 이 저기압은 단독으로는 발생하지 않고, 날씨 변화에도 큰 영향을 미치지는 않는다.
전선의 파동과 저기압[편집]
성질이 다른 두 유체(流體)의 경계에는 여러 가지 파장이 발생한다. 예를 들어 바다의 파도는 물과 공기의 경계에 생기는 파장이다. 파도는 바람이 그다지 강하지 않으면 그 형태를 바꾸지 않고 진행하지만, 바람이 어느 정도 이상 강해지면 파고(波高)는 커지고, 결국에는 파두(波頭)가 거세지게 된다.
이와 마찬가지로 성질이 다른 두 기단의 경계인 전선면 위에도 파장이 생긴다. 바다의 파도는 상하로 진동하지만 완만하게 기울어진 전선면 위의 파장은 지표면 위의 전선의 남북 방향 진동이 되어 나타난다. 노르웨이의 기상학자 비에르크네스 등의 연구에 의하면 저기압은 처음에는 직선 모양의 정체전선 위에 작은 파동으로 나타난다. 이 정체전선은 차가운 동풍과 따뜻한 서풍의 경계 또는 차갑고 약한 서풍과 따뜻하고 강한 서풍의 경계이며, 전선면은 북쪽이 높아지도록 기울어져 있다. 이와 같은 전선이 기류의 불안정 또는 전선 부근의 기압 변동에 의해 미세하게 발견되었을 때 전선 위에 작은 부풀림이 생긴다. 이렇게 하여 차가운 공기 속에 따뜻한 공기가 유입된 곳에서는 기압이 낮아진다. 기압이 낮은 곳으로는 주위에서 바람이 불어들어오기 때문에 전선의 불룩해진 부분의 서쪽에서는 차가운 공기가 남하하고, 동쪽에서는 따뜻한 공기가 북상하는 순환이 이루어진다. 저기압 남쪽에서는 온난전선과 한랭전선 사이에 따뜻한 공기가 있기 때문에 이 부분을 저기압의 난역(暖域)이라 한다.
그 뒤에 저기압이 발달할지 어떨지는 파동의 안정성에 의해 결정된다. 파동이 안정되면 저기압은 발달하지 않고 진행하지만, 파동이 불안정한 경우에는 기압이 더욱 낮아져 발달한다. 지금까지의 연구에 의하면, 전선의 파동은 파장이 1,300~3,000km 사이에 있으며 두 기단의 풍속차가 어느 정도 이상 큰 경우에 불안정해진다는 사실이 밝혀졌다. 또한 전선은 바람과 함께 이동하기 때문에 저기압이 발달하면서 진행한다.[1]
폭탄 저기압[편집]
24시간 내에 24hPa 이상 중심기압이 하강하는 저기압 혹은 순간풍속 25m/s 이상을 동반하는 강력한 저기압을 폭탄저기압 혹은 날씨폭탄이라고 부른다.[1]
구조[편집]
구름과 강수의 분포
발달 단계에서는 온난전선에 직각인 방향의 따뜻한 공기의 속도가 그 전선에 직각인 차가운 공기의 속도보다 크기 때문에 온난전선이 발달한 곳에서는 기류가 수렴한다. 또 한랭전선이 발달한 곳에서는 전선에 직각방향인 차가운 공기의 속도가 따뜻한 공기의 속도보다 크기 때문에 기류의 수렴이 있다. 지표 부근에서 기류가 수렴하는 곳에는 상승기류가 생기기 때문에 온난전선과 한랭전선이 발달한 지역 모두 상승기류로 인해 구름이 생성되고 비도 내린다. 저기압 발달 과정에서 구름이나 강수의 분포는 저기압의 발달과 더불어 확산된다.
온난전선이 나타나는 곳에서는 전선 주변에 난층운이 있어 일반적으로 전선에서 200~500km 범위에 비가 내린다. 또 난층운 바깥쪽에는 고층운이 있다. 고층운에서도 강수는 있으나 지표까지 도달하지 않는다. 또 고층운 바깥쪽에는 권층운이 있는데, 권층운의 끝부분은 전선에서 수백 킬로미터 떨어진 곳에 있다. 한랭전선을 따라서는 좁은 범위에 적운 또는 적란운이 자리잡고 있는데 이 구름이 장마를 가져온다. 저기압의 난역 내에서는 일반적으로 구름이 적지만, 온난 전선에 가까운 곳에서는 이슬비가 내린다. 가장 바깥쪽의 권층운이나 권운은 종종 9km 높이에서 나타난다.
온난전선이 나타나는 곳의 구름은 전체적으로 전선면보다 경사가 급한 경우가 많다. 전선면 아래의 차가운 공기가 있는 지역에서는 상공에서 내리는 강수에 의해 공기가 습해져 있기 때문에 편층운 또는 편적운이 생기기 쉽다. 각각의 저기압에 대한 구름이나 강수의 분포를 살펴보면 전선 부분에서 구름이 한 가지만 있는 것이 아니라 3층으로 나뉘어 있다는 것을 알 수 있다. 또 공기가 건조한 경우에는 구름만 나오고 강수는 없는 경우도 있다. 그리고 따뜻한 공기가 상승한 결과 불안정해져서 온난전선을 따라 뇌우가 일어나는 경우도 있다.
한랭전선에 수반되는 구름이나 강수는 경우에 따라서 매우 다르다. 그러나 한랭전선은 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 하나는 전선 부근에서 따뜻한 공기가 상승하여 이 공기의 전진 속도가 전선보다 늦는 경우이다. 이와 같은 경우 전선 통과시에 강한 비가 내리며, 전선이 통과한 후에는 단시간에 약한 비가 내린다. 또 온도의 하강이나 풍향 변화도 뚜렷하다. 또 한 가지 형태는 전선면을 따라 따뜻한 공기가 하강하여 이 공기가 전선보다 빠르게 진행하는 경우이다. 이 경우 전선 부분의 비는 약하고, 온도의 하강이나 풍향의 변화도 완만하다.
폐색
온난전선이 나타나는 곳에서는 대량의 따뜻한 공기가 상승하여 한랭 전선의 뒤쪽부터는 차가운 공기가 진입해 오기 때문에 난역이 점차 좁아진다. 이러한 현상을 일기도상에서 보면 한랭전선이 온난전선을 따라가 점차 두 전선의 일부가 합체한다. 두 전선이 합체한 부분에서는 지표의 따뜻한 공기가 상공으로 올라가는데, 이와 같은 현상을 저기압의 폐색이라고 한다. 온난전선 전방의 차가운 공기와 한랭전선 후방의 차가운 공기의 온도가 같을 경우에는 폐색한 부분에서는 지상에 전선이 남지 않는다. 그러나 일반적으로는 이들 두 차가운 공기의 기온에 차이가 있기 때문에 지상에 폐색전선으로 나타난다. 온난전선 전방의 차가운 공기 쪽이 따뜻할 때는 한랭전선형 폐색전선이 생기며, 그 반대의 경우에는 온난전선형 폐색전선이 생긴다. 이 두 폐색전선의 차이는 비가 오는 지역의 차이다.
상층 대기의 흐름
저기압은 주위에 비해 기압이 낮은 곳이므로 저기압의 지표에서 상공까지의 공기의 기둥을 생각하면 이 안의 공기가 전체적으로 주위보다 가볍거나 이 공기의 기둥에 빨려들어가는 공기의 양보다도 이 공기의 기둥에서 뿜어내는 공기의 양이 커야 한다. 지표에서는 저기압을 향해 주위에서 공기가 흘러들어가기 때문에 상공에서는 이것을 웃도는 만큼 뿜어내야 한다. 실제로 관측한 결과에서도 지표에서 빨아들이는 것보다도 상공에서 뿜어내는 것이 더 많다. 단 이와 같은 일은 저기압 주위에 있는 몇몇 관측소에서 측정한 고층의 바람의 양으로 계산하는 식으로 간단히 나타낼 수는 없다. 또한 저기압 부근의 지표의 기압 배치와 상공의 흐름 상태를 비교하면 지표에서는 막힌 등압선이 그려져 있는데, 상공에서는 소용돌이 모양이 아니라 기압골이 되어 있다. 저기압이 발달하는 단계에서는 상공의 기압골은 지표의 중심 위치보다도 서쪽으로 치우쳐 있으며, 지상에서 상공까지 기압이 가장 낮은 곳을 이은 선은 상공으로 갈수록 서쪽으로 기울어진다. 상공의 기압골은 저기압이 발달함에 따라 진폭이 증가하며, 저기압이 폐색할 무렵에는 상공에도 소용돌이가 생겨 기압의 축(軸)도 연직(鉛直)에 가까워진다.[1]
영향[편집]
대한민국에 영향을 주는 저기압 패턴
대한민국을 통과하는 저기압의 전형적인 패턴을 보면 계절마다 저기압이 이동하는 경로도 다르고, 저기압의 모양도 다르다. 봄철에는 주로 중국 화남지방에서 열적 기압골에서 시작하여 저기압으로 발달하며 북동진해 우리나라를 통과해 나간다. 여름철에는 북태평양 고기압 가장자리에서 형성된 불연속면을 따라 작은 중규모 저기압이 지나갈 때 나타난다. 또는 북쪽을 지나가는 상층 기압골의 힘을 받아 장마전선이 활성화되면서 저기압으로 발달하는 경우도 있다. 가을철에는 봄철과 달리 북서쪽에서 상층 골이 접근해 오면서 지상 저기압의 발달을 유도한다. 발달된 저기압이 대한민국 주변을 지나는 경우가 많다. 겨울철에는 대륙 고기압의 영향을 강하게 받는다. 따라서 상층 기압골이 북서쪽에서 접근하며 저기압이 함께 발달해 이동해 온다. 또는 대륙고기압의 일부가 변질되어 이동성 고기압으로 분리된 후 그 후면에서 약한 기압골이 발해만에서 발달하는 경우가 있다.
대한민국에 영향을 주는 저기압의 이동 경로
대한민국 주변을 통과하는 저기압의 진로를 통계적으로 분석해 보면 여섯 진로가 있다. 먼저 진로 1을 보면 바이칼호 방면에서 동진하여 오호츠크해로 들어가는 저기압이다. 이 저기압은 대한민국에서 상당히 멀리 있으므로 큰 영향은 주지 않는다. 그러나 저기압으로부터 뻗친 불연속선의 말단이 북한을 통과할 때는 악기상을 보인다. 이 저기압은 만주 부근에 도달할 때쯤은 폐색되어 있는 경우가 많다. 그러나 동해에 들어가면 새로운 저기압이 발생하여 발달할 때도 있다. 이럴 경우에도 대한민국은 일반적으로 좋은 날씨를 보인다. 다만 바람은 강하게 분다.
진로 2의 저기압은 만주 방면에서 남동진하여 동해 북부로 이동하는 저기압이다. 동해에 진입한 후 다시 북동으로 진로를 바꾸는 경우가 많다. 진행 방향을 바꿀 때까지는 발달하지 않으나 방향전환 후에는 발달하는 경우가 많다. 이 저기압은 키가 낮고 작으나 전선을 동반하는 경우가 많다. 특히 겨울에 우리나라를 통과할 때는 심한 강풍과 함께 폭설을 가져오기도 한다.
진로 3은 경로 2보다 남쪽인 화북 지방에서 동진하여 북한서해상을 거치는 저기압이다. 이 저기압은 우리나라를 지나서 동해로 들어간다. 그 후 북동으로 진로를 바꾸어 북해도 방면으로 이동한다. 이 저기압은 화북에서는 활성을 띄지 못하기에 나쁜 날씨를 보이지는 않는다. 그러나 저기압이 강화되어 우리나라를 통과하는 경우에는 심한 강수를 보인다. 강한 남서풍이 불면서 해상에 돌풍 등 악기상을 가져오는 경우가 많다.
진로 4 저기압은 진로 3보다 남쪽에서 발생하여 우리나라 남한을 거쳐 동해 해상으로 이동하는 경우다. 주로 여름과 장마철에 많이 발생해 이동하는 저기압으로 많은 비를 뿌릴 경우가 많다.
진로 5와 6 저기압은 화남과 대만의 북동 해상 또는 남중국해에서 발생한다. 발생한 후 동진하여 일본을 통과해 나간다. 이 저기압은 우리나라에 큰 영향을 주지 않는다. 다만 진로 5의 경우 남해안 지방으로 나쁜 날씨를 보일 때도 있다.
인체에 영향을 주는 기압
미국이나 독일 등에서는 고저기압이 사람들에게 주는 영향에 대해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 인체는 날씨 변화에 민감하게 반응한다는 것이다. 미국 보스톤 아동병원 '비게노 프린스' 박사의 연구를 보면, 그는 날씨의 변화를 여섯 단계로 나누어 연구했다. 1단계는 대체로 맑은 고기압권내의 날씨다. 온도와 습도의 일교차는 그리 크지 않으며 기압은 높다. 이러한 쾌적한 날씨는 인간의 몸을 시원하고 상쾌하게 해주며 반사반응 속도를 짧게 해준다고 한다. 2단계는 맑은 날씨이지만 1단계보다 구름양이 증가하는 날이다. 고기압이 동쪽으로 빠져나갔지만 기압능의 영향으로 좋은 날씨를 보인다. 1단계보다는 기압이 떨어지면서 온도와 습도의 변화가 커진다. 건강한 사람에게는 좋은 날씨다. 그러나 허약한 사람에게는 편두통이나 뇌졸중 같은 반응이 나타나기 시작한다.
세 번째 단계는 저기압이 접근해 올 때이다. 기압이 서서히 하강하면서 온도와 습도가 상승하고 구름이 점차 증가한다. 사람들은 무덥고 답답하게 느끼기 시작한다. 요통이나 궤양성 출혈이 나타나며 우울증이 심해지고 간질성 발작이 시작된다. 특히 이런 날씨에서 심장마비 환자가 가장 많이 발생한다. 이 단계에서 자살률이 가장 높아지며 조산(早産)의 위험성도 커진다고 한다.
네 번째 단계는 본격적인 저기압의 영향을 받을 때이다. 따뜻하고 습한 공기와 구름이 밀려와 비가 내리기 시작한다. 저기압이 통과하면서 바람이 강하게 불고 통과한 후에는 기온은 급격히 내려가고 습도는 감소한다. 기상변화가 가장 극심한 때로 사람들은 이유 없이 불안해하고 공격적으로 되며 육체적 능력도 떨어진다고 한다. 동맥과 장의 경련 반응이 생기며, 인후통과 경련성 기관지염이 많이 발생한다. 다섯 번째와 여섯 번째 단계는 저기압이 통과하고 고기압이 다가올 때이다. 기압은 상승하고 기온은 낮아진다. 이때 심혈관계 질환자나 호흡기계 질환자가 가장 많은 영향을 받는다. 천식 환자의 발작 가능성이 커질 때다.[2]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
