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한랭
한랭(寒冷, coldness)은 날씨 따위가 춥고 찬 것을 의미한다.
개요
한랭은 날씨가 춥고 차가운 기운을 말한다. 즉, 차고 냉냉한 기운, 또는 차고 냉냉한 기운의 사기(邪氣)를 일컫는 것이다. 겨울에는 기온이 일정할 때, 바람이 강할수록, 습도가 높을수록 더욱 심하게 추위를 느낀다.[1][2]
한랭과 한냉
겨울철 한냉 질환으로 한냉 손상도 있는데, 체온이 저하돼 전신적으로 나타나는 저체온증과 이러한 한냉 손상이 국소적으로 나타난 형태인 동상과 동창도 있다. 매서운 한파와 폭설로 전국이 꽁꽁 얼어붙은 요즘, 날씨와 관련한 뉴스가 여러 매체로부터 쏟아져 나오고 있다. 이 중에서 발췌한 두 예문은 온도가 낮고 매우 추움을 뜻하는 단어를 각각 '한랭'과 '한냉'으로 표기하고 있는데, 결론적으로 '한랭 질환', '한랭 손상'을 '한냉 질환', '한냉 손상'이라 적으면 틀린 말이 된다. 일부 모음 앞에서 단어 첫머리의 'ㄹ'은 두음법칙 적용으로 'ㄴ'으로 적지만 첫 번째 위치가 아닌 경우에는 본래 음대로 표기하기 때문이다. 즉 냉기(冷氣), 냉각(冷却), 냉난방(冷暖房)처럼 '차가울 랭(冷)'이 첫머리에 올 때는 '냉'이라 적는다. 하지만 온랭(溫冷), 고랭지(高冷地), 급랭(急冷) 등과 같이 첫머리가 아니면 본음대로 '랭'이라 표기해야 한다.
또 "한냉전선이 머무르면서 며칠째 매서운 한파와 폭설로 한반도가 꽁꽁 얼어붙었다" 등과 같이 찬 공기가 더운 공기를 밀어내고 그 아래를 파고들 때 생기는 경계면을 일컫는 '한냉전선(寒冷前線)'도 아마 익숙한 표현이다. 이것 역시 같은 이유로 '한랭전선'이라 해야 맞다. '랭(冷)'자가 들어간 것뿐 아니라 두음법칙이 적용되는 대부분 단어가 마찬가지다. 양심(良心), 여자(女子), 연도(年度), 노인(老人) 등은 두음법칙에 따라 '어질 량(良)', '계집 녀(女)', '해 년(年)', '늙을 로(老)'를 어두에서 각각 '양', '여', '연', '노'로 적었다. 그러나 이들 역시 첫머리가 아닌 경우에는 선량(善良), 손녀(孫女), 연년생(年年生), 경로(敬老) 등처럼 원래 발음으로 표기해야 한다.[3]
한랭전선
한랭전선(寒冷前線, cold front)은 찬 기단이 따뜻한 기단 밑으로 파고들면서 밀어내는 전선을 말한다. 즉, 따뜻한 공기가 있는 지역에 상대적으로 찬 공기가 이동해오면서 만들어지는 전선을 말한다. 온도에 따른 밀도차이에 의해 이동해오는 찬 공기가 따뜻한 공기의 밑으로 파고드는 형상이 된다. 두 종류의 서로 다른 공기가 접촉하면서 그 접촉면에 구름이 만들어지는 것은 온난전선과 동일하다. 이때 구름 형태는 적운, 웅대적운, 적란운으로 이루어진 대류 구름대이기 때문에 소나기, 우박, 뇌우 등이 잘 나타나고 돌풍도 불기도 한다. 심하면 토네이도도 동반한다. 한랭전선면의 경사는 온난전선보다 크다. 찬 기단이 따뜻한 기단 밑으로 파고 들어가 난기가 상승하게 되고 단열팽창에 의한 냉각으로 구름이 발생하여 비나 눈이 내리게 된다. 발생하는 구름대는 적란운, 웅대적운, 적운, 난층운으로 이루어졌기 때문에 소나기성 비, 겨울엔 강한 소낙눈이 내린다. 뇌우, 뇌설을 동반하는 경우가 많고 그 강수 폭은 전선 전면과 후면의 폭 80~150km 정도에 이른다.
한랭전선의 전면에는 상승기류가 있으므로 전선이 가까이 오면 기압은 하강하며 돌풍을 일으키기도 한다. 전선이 통과하면 한랭기단 내에 들어가서 기온이 급강하하고 이슬점 온도도 떨어지며, 풍향·풍속의 급변과 함께 기압이 상승한다. 한랭전선은 온대저기압에 동반되는데 북반구를 기준으로 하면 저기압의 중심에서 남서 또는 서남서쪽으로 뻗쳐 있다. 겨울철에는 강한 소낙눈을 동반하며, 천둥 및 번개를 동반한 대설인 뇌설(snow thunderstorm)이 발생하기도 한다. 한랭전선의 일종인 북극전선(arctic front)에 동반한 북극 폭발(arctic blast)은 강추위와 눈 폭풍을 초래한다. 한랭전선 통과 후엔 한랭기단 내에 들어가서 기온이 급강하하고 이슬점 온도도 떨어지며, 풍향·풍속의 급변과 함께 기압이 상승한다.
대기과학을 처음 접할때는 어차피 두 기단이 만나는건 유사한데 온난전선은 층운과 가랑비를, 한랭전선은 소나기를 뿌리는지 의문이 들기 쉬운데, 교과서적으로는 이동속도의 차이로 설명하지만 사실 온난전선과 한랭전선의 구름대는 그 발생기작이 다르다. 기본적으로 모든 대기현상은 상층이 먼저 움직이는데 상층이 상승하면 하층이 따라 상승하며 온도경도를 따라 구름대를 만드는게 온난 전선이고, 상층 한기가 이동하여 대기 불안정으로 인해 하층으로 파고드는게 한랭전선이다. 상층이 차갑냐 따뜻하냐는 대기안정도에 지대한 영향을 미치기 때문에 단순히 하층에서 두 기단이 만나는 것으로는 설명할 수 없는 효과를 만들어낸다. 그림만 봐서는 알기 힘들고 설명하려면 단열선도까지 등장해야 하기 때문에 대충 설명하고 넘어가는 것이다.[4][5]
한랭전선의 특징
찬 공기가 따뜻한 공기에 비해 상대적으로 밀도가 크기 때문에 온난전선에 비해 전선면이 더 가파르게 형성되며, 그 이유로 넓은 지역에 구름이 형성되는 온난전선과는 달리 전선면 뒤쪽 좁은 지역에 수직으로 적란운이 높게 발달되는 것이 특징이다. 따라서 접촉면에서는 온난전선에 비해 많은 비가 오게 되며, 면적이 좁기 때문에 전선이 이동할 경우 금방 비가 그치게 되어 소나기의 양상을 띤다. 이는 전선면이 수직인 점 뿐만이 아니라 전선의 이동속도가 온난전선에 비해 빠르다는 점도 작용한다. 전선 통과 후에는 찬 공기의 세력권이므로 기온이 하강하며 기압은 상승한다.
특히, 적란운이 높게 발달하기 때문에 한랭전선의 영향권에 들 때 적란운 상에서 발생할 수 있는 악기상(우박, 뇌우 등)을 흔히 목격할 수 있다. 미국에서는 아메리카 대륙의 제트기류 변동성, 평지 지형 등의 요인으로 슈퍼셀 현상이 발생하기도 한다. 찬 공기의 세력이 셀수록 더욱 더 강하게 발달하며, 겨울철 동아시아 지역의 국가에서는 한랭전선 영향권 끝자락에서 비가 눈으로 바뀌는 경우도 상당히 있다. 주로 11월과 2월에 남북기온차가 클 때 나타난다.
다만 이건 전형적인 중위도 강수의 경우에 그렇고 한반도에서는 봄, 가을의 일부 시기를 제외하면 한랭전선보다는 온난전선에서 비가 많이 내린다. 저기압에 의한 비 자체는 경압성(온도경도)이 없더라도 내리는데 기본적으로 와도에 의한 상승류가 있기 때문이다. 이 발달요소로 인해 중하층에 경압성이 생기면 그 부분에서 집중적인 비가 내린다고 생각하면 된다. 한반도는 여름에는 거의 순압대기를 이루고 있고 남북 온도경도보다는 동서 온도경도가 강하다. 그리고 북서쪽에 대륙이 위치해있기 때문에 한랭전선의 후면에서는 기본적으로 건조한 대기가 내려온다. 겨울에는 경압성은 강한 편에 속하나 기본적으로 대기 자체가 너무 건조하다. 이는 봄에 서풍 또는 동풍이 우세할 때도 마찬가지다.
기본적으로 상층이 하층보다 먼저 움직이기 때문에 상하층불안정으로 인해 생기는 것이 한랭전선인데 하층이 건조하다면 전선이 생기더라도 적란운이 발달하지 않는다. 따라서 여름의 한랭전선은 층운으로 대표되는 짓누르는 듯한 1~2km 정도 두께의 하층운이 우세하여 저기압이 빠져나갈 때까지 이슬비가 지속적으로 내리고, 겨울의 한랭전선은 구름대는 발달하지 않은 채 어마어마한 기온저하와 강풍을 몰고온다. 전형적인 한랭전선이 나타나는건 2~3월 이동성 저기압이 나타날 때, 6월의 습기 유입시기, 9~10월의 환절기 기간 정도다. 여름에는 오히려 저기압 한 가운데서 적란운이 발달하는 스콜선이 발달하기 쉬운데, 하층이 덥고 습한 상태에서 상층 한기가 유입되기 때문이다. 이럴 때는 오히려 저기압 후면에서 바람방향이 바뀌어버리면 큰 강수가 나타나지 않는다.[5]
한랭전선의 위치와 표시
일기도에서 한랭전선은 파란 삼각형을 연결하는 청색 선으로 표시되고, 삼각형이 향하는 방향은 찬 공기가 이동해가는 방향을 나타낸다. 일기 분석에서 한랭전선은 기온, 노점온도, 바람이 급변하는 곳에서 찾을 수 있으며, 수평 기온 경도가 큰 지역의 남쪽~동남동쪽 가장자리에 지상전선이 위치한다. 여름의 육지에서는 전선 양쪽의 기온 차가 작을 수 있다. 이 같은 경우에는 주로 노점온도와 바람을 이용하여 한랭전선의 위치를 찾을 수 있다.[6]
한랭전선에서의 강수계 발달
한랭전선은 따뜻한 기단 쪽으로 이동해 나가기 때문에 온난 공기를 밀쳐 올려 강한 대류 구름을 발달시킬 수 있으며, 온난 지역의 공기가 불안정하고 수분이 많은 경우 강한 대류계들이 한랭전선을 따라 발달하고 많은 양의 강수를 생산할 수 있다. 그러나 온난 공기 지역의 수분이 충분히 많지 않거나, 불안정하지 않으면 대류 발달이 일어나지 않을 수 있다.[6]
한랭구름
한랭구름(cold cloud)은 구름층 전체의 기온이 0℃ 이하일 때, 얼음입자(빙정) 혹은 얼음입자와 과냉각된 액체 상태의 구름입자로 구성된 구름이 형성되는 것을 말한다.
형성 조건
처음 구름이 만들어지는 과정은 온난구름의 형성과 유사하다. 공기덩어리가 상승하여 기압이 낮아지면, 단열 팽창하여 기온이 하강한다. 이때 공기 중의 수증기가 먼지 등의 응결핵에 액체 상태의 물로 응결하면서 구름을 형성하는데, 기온이 0℃ 이하라면 응결한 물방울들이 얼음입자(빙정)화 되며, 일부는 과냉각(super-cooled; 온도는 어는점 아래이나 빙정핵이 없어 액체 상태로 존재하는 것) 된 수적 상태로 존재하게 된다. 이렇게 얼음입자나, 또는 얼음입자와 과냉각 수적이 혼합된 구름입자로 구성된 구름을 한랭구름이라고 한다.
강수 형성 과정
한랭구름 내에는 얼음 입자와 과냉각 수적이 함께 존재한다. 아주 작은 물방울의 경우, 낮은 기압 환경에서는 영하 40℃까지도 얼음이 아닌 과냉각된 수적 상태로 존재할 수 있다. -40℃가 되면 수적은 빙정핵 없이도 얼음으로 바뀌는데 이를 homogenous nucleation이라 한다. 이때 0 ~ -20℃ 구간, 즉 얼음입자와 과냉각된 물방울이 공존하는 곳에서 강수 입자가 활발하게 성장할 수 있다. 같은 환경(구름)에 있는 과냉각 물방울의 표면에서는 얼음 입자 표면에서보다 상대적으로 물 분자가 이탈하기 쉽다. 이탈한 물 분자가 얼음입자 쪽으로 확산, 이동하여 얼음입자에 붙어 순간적으로 빙결됨에 따라 시간이 지날수록 과냉각 물방울은 크기가 점점 줄어들지만, 얼음입자는 이동해 온 물 분자들을 흡수하면서 크기가 점점 커지게 된다. 이를 빙정 과정 혹은 Bergeron 과정이라고 한다. 커진 얼음입자들은 주위 과냉각 물방울들과 충돌, 결착을 통해 더욱 빠르게 성장하게 된다. 이렇게 형성된 빙정이 구름을 떠나 지상으로 낙하할 때 기온이 영상이라면 녹아서 비가 되며, 기온이 영하라면 언 채로 눈이 되어 내리게 된다.[7]
동영상
각주
참고자료
- 〈한랭〉, 《네이버 국어사전》
- 〈한랭(coldness)〉, 《아산병원》
- 〈한랭〉, 《한국전통지식포탈》
- 〈한랭전선〉, 《두산백과》
- 〈한랭전선〉, 《위키백과》
- 〈한랭전선〉, 《나무위키》
- 〈한랭전선〉, 《기상학백과》
- 〈한랭구름〉, 《기상학백과》
- 이혜선 편집위원, 〈아어우리말(52)/ '한랭'과 '한냉' 무엇이 맞을까〉, 《열린순창》, 2017-12-14
같이 보기
