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난운
난운(亂雲, nimbus)은 어지러이 떠도는 구름을 말한다. 난운은 구름의 유형을 분류할 때 사용하는 이름의 하나이며 비나 눈을 내리게 하는 구름을 뜻한다. 난운에 속하는 구름에는 난층운과 적란운이 있다.
개요
난운은 비를 내리게 하는 구름을 지칭하는 것으로서, 여기에는 지속적인 비를 내리게 하는 난층운과 소나기성 비를 내리게 하는 적란운이 있다. 난운이라는 용어는 영국의 아마추어 기상학자인 루크 하워드(Luke Howard, 1772∼1864)가 처음에 명명한 것으로, 현재 국제구름분류에는 사용되지 않는다.[1]
구름은 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. 저기압의 발생, 산이나 강한 햇볕 등 여러 원인에 의하여 대기 속을 상승하는 공기덩어리는 높이 올라갈수록 주위의 기압이 낮아져서 공기와의 열교환 없이 팽창하게 된다.
이러한 단열팽창으로 공기의 온도는 점점 낮아지게 되며 어느 고도에 이르면 이슬점에 이르게 되어 수증기가 응결된다. 이렇게 응결되기 시작하는 고도보다 더 높은 곳에서는 공기 중의 수증기가 작은 물방울이 되어 구름을 형성하게 된다. 또 다른 경우는 수증기를 많이 포함한 더운 공기가 찬 공기 위로 올라가거나 찬 공기가 더운 공기 밑에 들어가 구름이 생기는 경우가 있다. 구름은 끊임없이 변화하고 있으므로 전형적인 것은 드물고 중간적 성질을 띠는 것이 많다. 따라서 구름의 판별에 어려움을 느낄 때가 많으나 구름의 발생, 발달, 쇠약, 소멸의 과정을 주의깊게 관찰하면 비교적 정확한 구분을 할 수 있다.[2]
종류
난층운
난층운(亂層雲, nimbostratus)은 오랜 시간 계속 비나 눈을 내리는 검은 회색의 두꺼운 구름을 말한다. 비구름이라고도 부른다. 난층운은 비를 내리게 하는 난운과 여러 층으로 쌓인 구름을 뜻하는 층운을 합친 말이다. 난층운은 높이 2~7km에 분포하는 하층운에 속하며, 온 하늘을 뒤덮는다. 기호는 Ns이다.
난층운은 비층구름, 비구름이라고도 하며 하층운에 속하는 구름이다. 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. 구름의 높이에 따라 중층운이나 하층운으로 구분하며 기호는 Ns이다. 보통 2~7km의 고도에서 나타난다. 그러나 구름의 층이 매우 두껍기 때문에 이보다 낮은 고도에서 나타나거나 구름 꼭대기가 7km 이상의 높이에 이르는 경우도 종종 있다. 운층(雲層)이 아주 두껍기 때문에 운저는 암흑색으로 보이고, 비나 눈이 내릴 때가 많다.
구름의 밑은 고층운보다 더 진한 거의 어두운 회색으로 보이며, 대개 하늘 전체에 퍼진다. 저기압의 중심 부근이나 온난전선 부근 등에 널리 발달하며 비나 눈이 내릴 때가 많다. 난층운의 형태는 웅대적운이랑 적란운의 구름 밑과 매우 흡사하지만 비가 내리는 상태에 구별할 수 있는데 웅대적운과 적란운의 경우는 소나기가 내리고 뇌우를 동반하는 반면에 난층운의 경우는 비가 계속해서 내리고 뇌우를 동반하지도 않는다. 또 웅대적운과 적란운은 보통 국지적이지만 난층운은 크기가 넗은 편이다. 하지만 때로는 난층운이 웅대적운 혹은 적란운으로 변하는 경우도 있다. 대개 온 하늘에 퍼지나, 때로는 운저의 모양이 흐트러져서 떨어져 나간 구름덩어리가 그 아래를 흘러가는 일이 있는데, 이를 편난운이라 한다. 난층운은 저기압의 중심 부근이나 전선 부근 등에 널리 발달하는데, 지형이 원인이 되어 형성되기도 한다. 계절풍에 의해서 해안지방에 눈을 내리는 난층운이 그 예이다. 보통 고층운이 차차 두꺼워지고 낮아지면서 난층운이 된다.[3][4][5]
적란운
적란운(積亂雲, cumulonimbus)은 적운보다 낮게 뜨는 수직운을 말한다. 위는 산 모양으로 솟고 아래는 비를 머금는다. 물방울과 빙정(氷晶)을 포함하고 있어 우박, 소나기, 천둥 따위를 동반하는 경우가 많다. 기호는 Cb이다. 적란운은 수직으로 발달하는 구름으로 적운과 비슷하지만, 적운보다 수직으로 더 치솟아 있어 산이나 큰 탑처럼 보인다. 구름 속에 전하가 모여 있어 번개도 동반하므로 뇌운(雷雲)이라고도 하며, 강한 비를 동반하므로 순우리말 이름으로는 쌘비구름 또는 소나기구름으로도 불린다. 적란운은 기상학에서 구름을 분류하는 '10종 운형' 중 하나이며, 권운의 높이까지 치솟는 크기가 엄청나게 큰 구름이다. 그 이름답게 비를 몰고 다니지만, 비가 세게 와서 쌘비+구름인게 아니라 수직으로 쌓이며 발달한 비구름이라는 뜻인 쌘+비구름 이다. 한자어 이름 '적란운'이나 영어 이름 Cumulonimbus나 똑같이 '수직으로 쌓여 비를 뿌린다.'는 뜻이다. 일반적으로는 적란운을 그냥 소나기구름이라고 한다.
적란운의 윗부분은 빙정, 아랫부분은 물방울로 이루어져 있다. 그리고 중간 부분은 빙정과 작은 물방울이 섞여 있다. 구름 밑면은 매우 어둡고 높이는 땅에서 2km 이하이나, 꼭대기의 높이는 대류권계면 이상 12km에 이를 때도 있어서 성층권을 넘기도 한다. 때문에 적란운이 더 발달하지 못해 옆으로 퍼지는 모루구름이 생기기도 한다. 적란운은 흔히 소나기를 동반하며, 종종 우박과 뇌우, 매우 드물게 용오름(토네이도)을 동반한다. 짧은 시간 동안 강우량이 시간당 30mm~100mm 정도의 매우 많은 비가 좁은 지역에 내리는 집중호우가 발생하기도 한다. 매우 발달한 적란운은 약 1000~1500만 톤의 물을 포함하고 있는 거대한 '하늘의 저수지'라고 볼 수 있다. 구름 속에는 전하(電荷)가 집적(集積)되어 있어, 운간방전(雲間放電)이나 대지방전(對地放電:낙뢰)이 일어나기도 하고, 심한 소나기나 우박이 오기도 하므로 뇌운(雷雲)이라고도 한다. 여름철에 잘 발달하지만 겨울철에도 전선을 따라서 생성된다.
주로 적란운은 외따로 생성되는 경우가 많지만, 일반적으로 온대저기압의 한랭전선에서 발생하고, 여름철에 장마전선과 태풍에 자주 발생하고, 여름에 강한 뜨거운 태양의 영향을 받아서 생기는 경우도 있다. 적란운은 이론적으로 소나기를 내리고 소멸하는 것이 일반적이지만, 여름철 고기압의 가장자리의 대기 불안정으로 발생할 경우 소나기가 내린 후에 일시적으로 맑은 날씨를 보이다 다시 소나기구름이 만들어져 소나기가 내리는 일이 두 번 이상 반복되는 일도 있다. 대한민국 같은 곳에서 일과성으로 외따로 생성되는 적란운은 지름 30km 미만 국지성 셀(cell)인 경우가 많지만, 대평원의 기상을 자랑하는 미국에서 발생하는 슈퍼셀 중 간혹 거대한 것들은 최대 200km에 달한다.[6][7][8]
뇌우
뇌우는 고립된 적란운 안에서 발생하는 경우도 있지만 대부분의 경우 많은 적란운이 집단을 이루고 있는 속에서 발생한다. 하나하나의 적란운은 수km-10km 정도의 크기인데, 30분에서 1시간 정도 사이에 발생했다가 쇠퇴한다. 몇 개의 적란운이 집단을 이루고 있으면 각각의 적란운이 발달, 쇠퇴 과정을 거치고 나서 전체적으로 우레가 2-3시간 지속되는 일이 있다. 발생기의 적란운은 구름 속 전체에 상승 기류가 있으며, 구름 꼭대기에 가까울수록 상승 기류가 강하다. 구름이 높은 곳에는 빙정(氷晶)이 형성되어 있는데, 물방울 구름도 빙정 구름도 아직 입자가 작기 때문에 상승 기류에 떠받쳐져 강수는 시작되지 않는다. 성숙기가 되면 구름 입자가 빗방울로 성장하여 구름 밑에서 강수가 시작된다. 강우가 어느 정도 강해지면 주위의 공기를 밑으로 끌어당기기 때문에 그 부분의 상승 기류는 점차 약해져 결국 하강 기류로 바뀐다. 구름 속의 상승 기류는 뇌운이 성숙기로 들어간 직후에 가장 강하며, 평균적으로 초속 6m 정도인데, 장소에 따라서는 초속 30m를 넘고 때로는 초속 60m나 되는 경우도 있다. 하강 기류 속에서는 빗방울이 증발하기 때문에 주위의 공기보다 온도가 낮아져 하강속도가 한층 커진다. 하강기류의 강도는 일반적으로 상승기류의 절반 정도이다. 쇠퇴기는 구름 속의 거의 전부가 하강기류로 뒤덮여 있게 된 시기에 비는 계속 내리지만 구름은 쇠퇴하기 시작한다. 최근 레이더를 이용하여 많은 적란운을 조사한 결과에 의하면 앞에서 말한 뇌운과는 달리 구름 하나의 크기가 수십-100km에 달하며, 특별한 구조를 갖는 것이 발견되고 있다.[6]
동영상
각주
참고자료
- 〈난운〉, 《네이버 국어사전》
- 〈난운〉, 《지구과학사전》
- 〈구름〉, 《한국민족문화대백과사전》
- 〈난층운〉, 《위키백과》
- 〈난층운〉, 《두산백과》
- 〈난층운〉, 《나무위키》
- 〈적란운〉, 《위키백과》
- 〈적란운〉, 《두산백과》
- 〈적란운〉, 《나무위키》
같이 보기
