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하층운
하층운(下層雲, low-level clouds)은 지상 2km 이내의 공중에 있는 구름을 말한다. 층적운, 층운 따위가 있다. 하층구름이라고도 한다.
개요
하층운은 고도 2km 이하의 대기 중에 나타나는 구름을 말한다. 하층운에 속하는 구름으로는 층적운(層積雲)과 층운(層雲)이 있다. 고도가 낮기 때문에 온대지방이나 열대지방에서는 주로 작은 물방울(수적)으로 되어 있으며 적란운은 키가 매우 크다. 겨울이나 고위도 지방에서는 빙정(氷晶)으로 된 권운(卷雲) 모양의 하층운도 있다. 즉, 기온이 낮을 때는 일부 얼음입자와 눈이 포함될 수도 있다.[1][2][3]
구름(cloud, 雲)은 지구, 행성 또는 위성의 대기에 떠다니는 작은 물방울이나 얼음 알갱이들의 모임이다. 별 사이의 구름처럼 보이는 부분을 '성운'(星雲)이라 부르는데 이는 성간물질이 모인 것이다. 은하수는 구름이 아닌 별들의 모임이다. 구름을 연구하는 기상학의 분야를 구름학이라 한다. 지구상의 구름은 대부분 수증기로부터 생성된다. 알갱이들의 반지름은 주로 약 0.02~0.05mm로 되어 있으며 수십억 개의 작은 물방울들이 모이면 구름으로서 관측할 수 있게 된다. 짙은 구름은 반사율이 70%에서 95%에 육박하기 때문에 구름 상단은 하얗게 보인다. 하지만 구름 속 물방울들이 빛을 산란시키므로 아래로 내려갈수록 회색이 된다. 이 밖에도 햇빛이나 주변 환경에 따라 색이 바뀌기도 한다.
구름은 공기 중의 수분이 이슬점 이하에서 응결하여 미세한 물방울이나 얼음입자로 되어 대기의 고층에 떠 있는 기상현상으로 한자로는 운(雲)이라고 한다. 구름을 형성하는 입자는 물, 얼음 이외에도 매연이나 먼지와 같은 고체 입자들도 포함된다. 일반적으로 지면에 접하여 있는 것은 안개라 하고 공중에 떠 있는 것을 구름이라 하여 구별하고 있으나 구름이 산에 걸려 있는 경우에는 산안개라고도 하여 명백하게 구분되어 있지는 않다. 구름의 형성과 소멸은 공기의 수직운동과 밀접한 관련이 있다.〈구름〉, 《한국민족문화대백과사전》</ref>
구름의 분류
고대 천문학자들은 약 3,000년 전 별자리에 이름을 붙여주었지만 구름을 구별하여 공식적으로 분류한 것은 겨우 19세기 초의 일이다.
프랑스 자연주의자 Lamarck(1744~1829)는 1802년 구름 분류체계를 처음으로 제의했다. 그러나 그의 연구는 광범한 공감을 얻지 못했다. 1년 후 영국 자연주의자 Luke Howard가 구름 분류체계를 개발, 전반적으로 인정을 받았다. 요컨대, Howard의 혁신적 분류체계는 지상의 관측자에게 보이는대로 구름을 라틴어로 표현하는 방법을 채택했다. 홑이불처럼 생긴 구름을 층운(stratus; 라틴어로 층이라는 뜻)이라 명명했고 부풀어 오른 모양의 구름을 적운(cumulus; 더미란 뜻의 라틴어)이라 했다. 숱이 적은 흰 깃털 같은 구름은 권운(cirrus; 곱슬털이라는 라틴어)으로 명명했다. 또 비구름에는 난운(nimbus; 폭우란 뜻의 라틴어)이란 이름을 붙였다. 이들은 Howard 시스템의 4개 기본유형이다. 기본유형을 조합하여 다른 형태를 표현할 수 있다. 예를 들면, 난운과 층운을 결합하여 난층운(nimbostratus)이란 이름을 붙인 구름은 층을 보여주는 비구름이며 적운과 난운을 합친 적란운(cumulonimbus)은 수직적으로 발달한 비구름이다.
1887년 Abercromby와 Hildebrandsson이 Howard의 구름분류체계를 확대하여 이를 책으로 발행했는데 이는 약간의 수정을 거쳐 오늘날까지 사용되고 있다. 10가지 기본유형은 네 개 그룹으로 나뉜다. 각 그룹은 구름이 떠 있는 높이에 따라 상층운, 중층운, 하층운, 수직으로 발달한 구름(수직운)으로 불린다. 각 그룹별 구름의 대략적 운저 높이가 표 4.3에 표시되어 있다. 상층운과 중층운을 구별하는 고도는 부분적으로 겹쳐져 있고 위도에 따라 달라지는 점을 유의한다. 큰 기온의 변화가 대부분의 위도 변화를 일으킨다. 예를 들면, 상층권운은 거의 전적으로 빙정으로 구성되어 있는데 아열대지방에서는 고도가 약 6km를 넘어야 모든 액체를 결빙시킬 수 있는 온도에 도달할 수 있다. 구름은 엄격한 운저 고도의 기준에 따라 정확하게 구반할 수는 없다.[4]
구름의 생성
구름의 생성은 크게 몇 가지 요인으로 나누어진다.
- 대기의 불안정 : 일광(태양광)의 지표면 가열로 인해 뜨거워진 공기가 상공의 찬 공기 쪽으로 상승한다. 대류에 의해 찬 공기는 반대로 뜨거운 공기 밑으로 내려가려 한다. 뜨거운 공기가 상승기류를 만들어내는 곳에는 국지성 저기압이 형성되면서 구름이 만들어지는 여건이 갖추어진다. 충분한 수증기를 갖추고 있다면, 유사 단열팽창을 통해 기온이 낮아진 공기는 이슬점에 도달, 응결고도에서 수증기의 포화를 일으켜 구름을 형성한다. 흔히는 보통 뭉게구름을 만들고 끝이지만, 열대에서는 열대성 저기압의 원인이 된다.
- 수증기의 유입 : 대기가 불안정하다 해도 수증기가 없이 황량하고 건조한 날씨라면 구름은 쉽게 찾아보기 힘들다. 국지성 집중호우를 제외한 대부분의 폭우는 어딘가로부터 지속적으로 수증기를 공급받기 때문에 좀처럼 하늘이 개이지 않는 것이다.
- 지형지물의 영향 : 바람이 불어가는 쪽에 산맥 등이 장벽처럼 가로막고 있다면 흐르던 공기는 산맥 위로 강제상승한다. 이 과정에서 마찬가지로 응결고도에 도달하면 구름이 형성된다. 태백산맥이나 알프스산맥 등 높은 산지에 항상 구름이 끼어 있는 모습인 것은 바로 이 때문이다. 영동 지방에는 이 때문에 늦겨울에 폭설이 자주 내린다. 이렇게 산맥을 만나 구름을 형성해 폭우와 폭설로 수증기를 빼앗긴 공기는 산맥을 넘어가 건조한 날씨를 만든다. 이를 푄 현상이라 한다. 실제로 영동 지방과 영서 지방의 강수량 차이는 이렇게 만들어진다. 만약 습윤한 계절풍이 이런 산맥을 만나면 헬게이트가 열린다.
- 지역 간 기압의 차이 : 일반적으로 저기압권에서는 날씨가 그리 좋지 못하다. 기압이 낮은 지역으로 모여든 공기는 상승기류를 형성하면서 응결고도에 도달해 구름을 만들어 낸다.
- 성질이 다른 공기의 충돌 : 온대저기압과 밀접한 관련이 있다. 만일 뜨거운 공기가 차가운 공기 쪽으로 진행하면 차가운 공기의 위를 타고 부드럽게 흘러가며 온화한 비가 내리지만 차가운 공기가 뜨거운 공기 쪽으로 진행하면 뜨거운 공기의 아래쪽으로 빠르게 파고들기 때문에 천둥번개를 동반한 많은 비가 내린다. 이렇게 생성된 구름은 보통 10분이면 사라진다. 하지만 그것도 개체별로 차이가 있어서 몇 분 만에 사라지는 것도 있고 1시간 동안 유지되는 것도 있다.
18세기 즈음에는 구름의 생성을 '기포이론'으로 설명하였다. 이 가설에 따르면 아주 깨끗한 기포가 물을 담은 채 올라가면 구름이 되고, 이 구름을 구성하는 기포가 태양열을 받아 터지면 그 안의 물이 지상으로 떨어지는 게 비라는 것이다. 그러나 과학적 방법론이 점차 발달하자 이 가설은 르네 데카르트에게 비판받게 되었고 후에 골드스미스에 의해 과학적인 구름 생성이론이 만들어졌다.
구름이 생성되는 과정
- 공기 상승 → 기압하강 → 단열 팽창 (부피 팽창) → 기온 하강 → 이슬점 도달 → 수증기 응결 → 구름 생성
- 공기 상승 + 단열 팽창 : 지표면의 공기 덩어리가 상승하면 주변 공기의 압력이 낮아지므로 공기 덩어리가 팽창한다.
- 기온 하강 : 공기 덩어리가 단열 팽창하면서 주변의 공기를 밀어내는 데 열을 소모하여 기온이 낮아진다.
- 이슬점 도달 + 수증기 응결 : 공기 덩어리의 온도가 점점 낮아져서 이슬점과 같아지면서 수증기가 응결한다.
- 구름 생성 : 수증기가 응결하여 생긴 작은 물방울이나 빙정이 모여 구름이 된다.
구름에 대해 자세히 보기
구름의 종류
일반형
상층운
- 권운(새털구름, 卷雲, Cirrus, Cirrus fibratus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 높고 푸른 맑은 하늘에 나타나는 새털 같은 구름이다. 어디서나 볼 수 있으며, 사실상 거의 대부분이 빙정으로 구성되어 있다. 어원은 cirro- 인데, 그 뜻은 대략 곱슬곱슬한 털 같다는 것으로, 권운의 모양이 새털이나 명주실 모양이라는 점을 감안하면 그럴싸한 이름이다. 한국어 이름의 권(卷) 역시도 '(둥글게) 말다'라는 의미가 있는데 마치 길게 늘어져 끝이 갈고리처럼 말려 있는 외형상의 특징에서 유래되었을 것으로 보인다. 순우리말 이름으로는 새털구름이 있고, 실제로 민간에서도 많이 쓰이는 이름이기도 하다.[5]
- 권적운(조개구름, 卷積雲, Cirrocumulus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 높은 하늘에서 희고 작은 비늘 같은 모습으로 찬란하게 피어오르는 구름. 대부분은 빙정(얼음 알갱이), 나머지는 과냉각된 물방울로 구성되어 있다. 다소 엉뚱하지만 그 이름의 권(卷)은 책 또는 종이를 뜻하는 단어다. 영어에서 cirro- 는 곱슬곱슬한 털 같다는 뜻을 지니고 있으며, 뒷부분의 -cumulus 부분은 쌓여 있다는 뜻을 갖고 있다. 순우리말 이름으로는 털쌘구름 또는 조개구름이라고도 한다.[6]
- 권층운(베일구름, 卷層雲, Cirrostratus, Cirrostratus Nebulosus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 높은 하늘에서 흰색 내지는 옅은 회색의 빛으로 얇게 덮이는 베일 같은 구름. 주로 빙정, 즉 얼음 알갱이로 구성되어 있어서 어찌 보면 약간 복슬복슬한 털 같은 느낌도 있다. 쉽게 말하면, 높은 하늘에 끼는 안개(층운)라고 보면 된다. 그 이름에서 권(卷)은 보통 책 또는 종이를 뜻하는데 어째서 이런 단어가 붙었는지는 옛 중국에서 종이가 발명되기 이전에는 대나무 조각에 글을 썼는데 그 죽편들을 엮어서 책을 만들었고 그 책을 둘둘 말아서 보관했다. 영어에서 stratus는 넓게 퍼진 층을 뜻하며, 이는 권층운의 모습과도 상통한다. 한편 cirro- 접두사는 라틴어에서 유래했는데, 영어로 직역하면 곱슬곱슬한 것(curl)이라고 한다. 마치 털과도 같은 구름의 질감에서 붙은 이름이다. 순우리말 이름으로는 햇무리구름이라고 한다. 태양이 이 구름에 가려지게 되면 햇무리(halo)가 나타나기 때문이다.[7]
중층운
- 고층운(회색차일구름, 高層雲, Altostratus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 흔히 보는 흐린 날씨의 주범. 하늘 전체를 덮는 옅은 회색의 장막이나 베일 같은 구름. 중간 정도 높이의 하늘에서 발생한다. 때로는 온대저기압의 온난전선의 접근을 알리는 신호가 된다. 순우리말 이름은 높층구름 또는 차일구름. 영어 이름에서 Alto-는 높다는 뜻이며, stratus는 층 형태를 의미한다. 한자어 이름인 "고층운" 과 그대로 통하는 뜻이다.[8]
- 고적운(양떼구름, 高積雲, Altocumulus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 중간 정도의 높은 하늘에서 웅장하게 나타나는, 다수의 구름 덩어리들이 모여 이루어진 구름이다. 순우리말 이름으로는 "높쌘구름" 이라고 하는데, 한자어 "고적운" 이나 영어 "Altocumulus" 셋 다 모두 "높은 곳에서 수직으로 쌓여 있다"는 의미를 담고 있다. 그 외에도 그 모양을 따서 "양떼구름" 이라고도 하고, 영어에서는 고등어의 비늘 같다는 표현을 즐겨 쓴다.[9]
하층운
- 층운(안개구름, 層雲, Stratus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 대기 중의 수증기가 지표 근처 또는 낮은 고도에서 응결하여, 무정형의 흐릿한 형태의 층으로 형성되는 구름. 짐작하듯이 안개와 딱 잘라 나눌 만한 차이점은 없다. 그냥 높이 떠 있는 안개 정도로 생각하면 된다. 순우리말 이름으로는 층구름 또는 안개구름이라고도 한다. 영어 이름인 Stratus와 마찬가지로, 지표와 수평 방향의 층의 형태로 만들어진다는 의미를 담고 있다. 간혹 안개구름이라고 하기도 한다.[10]
- 층적운(두루마리구름, 層積雲, Stratocumulus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 적운과 함께 하늘에서 흔히 볼 수 있는 구름이다. 다양한 이유로 인해 형성된다. 외견상 낮은 고도에서 회색빛의 두터운 구름이 담요처럼 둘둘 말리면서 헝클어진 모양을 하고 있다. "층쌘구름" 이라는 이름도 있는데, 순우리말 이름으로는 두루마리구름이 있다. 대부분의 경우 층 형태이며 이와 동시에 쌓인 형태를 가졌다는 뜻을 지녔다.[11]
- 난층운(비구름, 亂層雲, Nimbostratus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나다. 쉽게 말해서 흔한 비구름이다. 단, 소나기를 내리는 그런 구름이 아니라는 점에서 웅대적운과 적란운과는 구별된다. 외견상 하늘을 가득 채운 짙은 회색빛 먹구름의 형태를 하고 있다. 다른 이름으로는 "비층구름" 이라고도 한다. 영어에서 "Nimbo-" 역시 비를 뿌리는 구름이라는 뜻. 당연히 대한민국에서는 적란운만큼이나 여름에 자주 볼 수 있다.[12]
수직형
- 적운(뭉게구름, 積雲, Cumulus) : 기상학에서 구름을 분류하는 "10종 운형" 중 하나이자, 일상에서 가장 많이 볼 수 있는 구름이다. 수증기가 상승기류에 의해 솟구치면서 수직으로 만들어지는 구름. 순우리말 이름으로는 쌘구름이라고 한다. 물론 이 이름의 뜻은 "쌓여 있는 구름"이라는 뜻이다. 한자어 이름이나 영어 이름이나 다 똑같은 의미를 담고 있다. 보다 일반적으로는 그냥 뭉게구름이라고 한다. 수증기와 웬만큼 강한 상승기류가 있는 곳이라면 전세계 어디서든 쉽게 찾아볼 수 있으며, 실제로 매우 흔한 구름이다. 넓은 평원이나 산간 지역에서도 찾아볼 수 있고, 바다 위에서도 볼 수 있다. 온대저기압의 한랭전선의 전선면에서 형성되는 경우도 있는데, 이 경우는 적란운의 전조이다.[13]
- 적란운(소나기구름, 積亂雲, Cumulonimbus) : 적란운은 기상학에서 구름을 분류하는 '10종 운형' 중 하나이다. 적란운은 권운의 높이까지 치솟는 크기가 엄청나게 큰 구름이다.[14]
동영상
각주
참고자료
- 〈하층운〉, 《네이버 국어사전》
- 〈하층구름〉, 《농업용어사전: 농촌진흥청》
- 〈하층운〉, 《두산백과》
- 〈하층운〉, 《용어해설》
- 〈구름〉, 《한국민족문화대백과사전》
- 〈고적운〉, 《나무위키》
- 〈권운〉, 《나무위키》
- 〈권적운〉, 《나무위키》
- 〈권층운〉, 《나무위키》
- 〈고층운〉, 《나무위키》
- 〈층운〉, 《나무위키》
- 〈층적운〉, 《나무위키》
- 〈난층운〉, 《나무위키》
- 〈적운(구름)〉, 《나무위키》
- 〈적란운〉, 《나무위키》
- 발테르, 〈구름의 종류(1) - 분류, 상층운, 중층운,하층운〉, 《네이버 블로그》, 2007-12-23
같이 보기
