- 평균해수면의 등압선을 1000hpa면의 등고선으로 바꾸어 1000hpa 일기도로 사용할수 있다.
925hpa 일기도
1. 925hpa 면 일기도의 특성
- 등고선은 810gpm을 기준으로 30gpm 간격으로 그린다. (단, 겨울철에는 60gpm 간격으로 한다)
- 청색 실선 : 등고도선 (810gpm 기준, 30gpm 간격)
- 적색 파선 : 등온도선 (3℃ 간격)
- 흑색 기호 : 기온, 노점편차, 고도, 풍향/풍속
- 녹색 점 : 습윤구역 (T - TD 2℃ 이하)
2. 925hpa 면 일기도의 이용
- 지상 고/저기압의 위치를 확인하고 온도분포를 이용하여 전선의 위치결정에 활용한다.
- 동계의 아침 최저기온은 역전층 하부에서 나타나므로 최저기온예보에 활용한다.
- 일반적인 고도가 지상 800m 정도이므로 티벳고원이나 그 밖의 높은 곳에 위치하는 관측소의 자료는 이러한 점을 고려한다.
- 역전층의 깊이를 이용하여 안개등의 예보에 활용한다.
850hpa 일기도
1. 850hpa 면 일기도의 특성
- 850hpa 면은 해발 약 1.5km 상공의 등압면으로서, 대류권의 하부에 위치한다.
- 850hpa 면의 기압계는 지상 기압계의 모양과 매우 비슷하나, 지형의 영향과 복사의 영향이 매우 감소되어 비교적 단순한 형태이다.
- 850hpa 면에서는 온도가 지형, 복사의 영향을 받지 않으므로 전선분석에 이용된다.
- 하층대기의 기류와 평균기류 및 하층젯트 분석에 이용된다.
- 청색 실선 : 등고도선 (1500gpm 기준, 30gpm 간격 분석)
- 적색 파선 : 등온도선 (3℃ 간격)
- 흑색 기호 : 기온, 노점편차, 고도, 풍향/풍속
- 녹색 점 : 습윤구역 (T - TD 3℃ 이하)
2. 850hpa 면 일기도의 이용
- 850hpa 면의 기압계의 모양은 지상기압계와 매우 비슷하다. 따라서 850hpa면에서 나타나는 고기압이나 저기압에 대응하여 고기압과 저기압이 지상일기도에 위치한다. 이때 850hpa면과 지상의 기압계의 위치의 차는 위도거리로 약 2∼3° 정도이다. 이러한 성질을 반대로 이용하여 고층자료가 적은 해양이나 산악지역에서는 지상 기압계의 모양을 참작하여 850hpa 면 일기도를 그리기도 한다.
- 850hpa 면 일기도는 전선 분석에 이용된다. 지상 전선은 850hpa 면의 등온선이 밀집한 구역에 평행하며, 이 밀집구역 남쪽 위도거리 2∼3°에 위치한다. 또한, 풍향의 급변 특성에 유의한다. 850hpa 전선의 한기쪽의 온도경도가 크면 지상 저기압 중심이 깊고 강하다. 또, 시간에 따라 전선의 온도경도가 커지면 전선상의 저기압이 발생한다. 전선의 경사는 한랭 전선은 1/50∼1/100 정도이고 온난전선은 약 1/100∼1/300 정도이다.
- 850hpa면에서도 국지적으로 50Knots 이상의 강풍이 부는 경우가 있다. 이를 하층 젯트기류(low-level jet)라 하는데, 이런 하층젯트기류가 있는 곳에서는 異常現象이 일어나기 쉽다.
- 하층대기의 습윤지역을 분석할수 있다. 이 습윤지역도 강수 가능성과 밀접한 관계를 가진다.
- 1000∼700hpa 층후도 상의 이류와 평균 기류를 알 수 있다.
700hpa 일기도
1. 700hpa 면 일기도의 특성
- 700hpa 면은 해발고도 약 3km 상공에 있는 등압면으로서 대류권 하부와 중부의 중간에 위치한다.
- 700hpa 면의 기압계는 지상 기압계와 밀접한 관계를 가지고 있다.
- 700hpa 면에서는 고기압이나 저기압이 폐곡선을 이루기보다는 기압곡이나 기압능 등의 편서풍 파동으로 나타난다.
- 청색 실선 : 등고도선 (3000gpm 기준, 60gpm 간격 분석)
- 적색 파선 : 등온도선 (5℃ 간격)
- 흑색 기호 : 기온, 노점편차, 고도, 풍향/풍속
- 녹색 점 : 습윤구역 (T - TD 4℃ 이하)
2. 700hpa 면 일기도의 이용
- 지상에 나타난 저기압이 700hpa 면에서의 기압곡에 대응되면 보통이 저기압은 키가 큰 저기압이다. 마찬가지로 지상 고기압이 700hpa 면에서의 기압능에 대응되면 이 고기압은 키가 큰 고기압이다.
- 700hpa 기류가 지상 한랭전선에 수직으로 불면 이 한랭전선은 비활성으로서 전선 부근에만 악천이 나타난다.
- 700hpa 기류가 지상 한랭전선에 평행하면 이 한랭전선은 활성으로서 구름 구역과 강수 구역이 전선 후방에서 700hpa 기류가 평행한 곳 까지 넓게 나타난다. 이 때는 전선 통과 후 남서풍이 북서풍으로 변할 때까지 악천이 계속된다.
- 온난전선에서는 보통 700hpa 면의 기압능까지 넓게 구름이 낀다. 특히, 이 기압능이 예리할수록 이 법칙이 잘 맞는다.
- 지상의 3시간 기아변화 구역은 그 상공 700hpa 면의 바람을 따라 풍속에 비례하여 이동한다.
- 태풍은 700hpa 면 고기압 주변을 이동하는 경우가 많다.
- 저기압의 발생시기는 700hpa 면에서 저기압성 순환이 있을 때 발달한다.
- 전선상에 몇 개의 파동이 있을 때 700hpa 면에서의 와도가 가장 강한 곳과 겹치는 것, 즉 700hpa 기압곡과 겹치는 것이 발달한다.
- 700hpa 면의 기압곡 전방의 난기류와 후방의 한기류가 현저할 때 그 기압곡에 대응되는 지상 저기압이 발달한다.
- 지상 저기압의 후방에서 700hpa 면의 24시간 고도변화가 음이면 저기압이 발달하기 쉽다.
- 700hpa 면의 24시간 고도변화를 추적하면 700hpa 면 기압곡의 발달 여부를 잘 알 수 있다.
- 700hpa 면의 노점편차로 습윤구역을 구하여 그 이동을 추적하면 강수 예상이 용이하다.
- 700hpa 면의 기압곡, 기압능의 이용은 500hpa 면의 해당 분석 방법을 준용할 수 있다.
- 1000∼500hpa 층후도상의 이류와 평균기류를 알 수 있다.
500hpa 일기도
1. 500hpa 면 일기도의 특성
- 500hpa 면은 대류권 중층인 5∼6km 높이에 해당한다. 이 면의 일기도는 대기운동의 평균적인 상태를 나타내므로 상층일기도 중에서 대표적인 일기도가 된다.
- 편서풍 파동이 잘 나타나므로 장파와 단파를 분석할 수 있다.
- 비발산고도이다.
- 지상의 고기압, 저기압, 전선, 태풍, 호우 등과 밀접한 관계를 가지고 있어서 그 응용 범위가 매우 넓다.
- 청색 실선 : 등고도선 (5580gpm 기준, 60gpm 간격 분석)
- 적색 파선 : 등온도선 (5℃ 간격)
- 흑색 기호 : 기온, 노점편차, 고도, 풍향/풍속
2. 500hpa 면 일기도의 이용
- 500hpa 일기도의 기압곡 전방에 있는 지상 저기압은 발달하며, 후방에 있는 지상 저기압은 쇠약한다.
- 500hpa 면까지 기압곡의 축이 수직일 때가 지상 저기압은 최성기이다.
- 500hpa 면의 기아복이 발달하면 그에 대응되는 지상 저기압은 발달한다. 역으로, 지상 저기압이 발달하면 500hpa 기압곡이 발달한다.
- 지상 전선의 상공에서 500hpa 기압곡이 통과할 때 그 지상 전선에서 저기아이 발생할 가능성이 크다
- 기압곡 아래에 지상 고기압이 있으며 이 지상 고기압은 키가 낮은 고기압이다. 이런 고기압의 영향을 받을 때는 일기가 과히 좋지 못하다.
- 상층 기압곡의 전방은 그 상층에서 발산이 있고 하층에서는 수렴이 있다. 따라서, 전방에서는 상승기류가 있어 구름이 많고 강수가 있다. 반대로 기압곡 후방에서는 상층에 수렴, 하층에 발산이 있어 침강기류가 나타나기 때문에 날씨가 좋다.
- 등고선과 등온선이 평행하면 기류의 수직운동은 없다. 온난기압곡은 그 전방에 강한 상승기류, 후방에 강한 하강기류가 있다. 만일 한랭기압곡에서 등온선의 진폭이 등고선의 진폭보다 클 경우에는 그 기압곡의 전방에 약한 하강기류가 있고 후방에는 약한 상승기류가 있다. 반대로 한랭 기압곡에서 등온선의 진폭이 등고선의 진폭보다 작을 경우에는 기압곡의 전방에 약한 상승기류, 후방에는 약한 하강기류가 있다.
- 한랭공기 위에 온난 기압곡이 도달되면 날씨가 악화되나 한랭기압곡이 도달되면 날씨는 별로 악회되지 않는다. 또 온난공기 위에 한랭기압곡이 도달되면 날씨가 악회되지만, 온난 기압곡이 도달되면 날씨는 별로 악화되지 않는다.
- 북쪽의 기압곡과 남쪽의 기압곡이 일치되는 경우는 일반적으로 날씨가 크게 악화된다.
- 기압능 전방은 하층의 발산 때문에 하강기류가 있어 날씨가 좋다. 그리하여, 하층이 기압능이고 상층 기압곡 전방의 난기가 이곳에 도달되면 한랭한 하층 공기 위를 난기가 활승하게 되므로 날씨가 나쁘다. 이런 경우 전방의 500hpa 기압능 축까지 상층운이 낀다.
- 切離高氣壓(cut-off high)이 발생한 지역에서는 적어도 36시간 동안은 날씨가 좋다
- 세력이 비슷한 한랭 저기압이 서로 가까이 있을 때에는 그 중심을 이은 선을 직경으로 시계 반대방향으로 회전하는 경향이 있다.
- 한랭 저기압이 통과할 때에는 보통 국지적인 호우, 대설, 돌풍, 등이 있다.
- 切離低氣壓(cut-off low)은 오랫동안 정체하는 경향이 있다.
- 지상의 고기압은 500hpa 풍향을 따라 풍속의 약 40% 속도로 이동한다.
- 태풍은 해당 태풍 자체의 소용돌이를 제외한 주위의 500hpa 기류에 편승하여 이동하는 것이 많다.
- 500hpa 고도에서 북서풍 기류가 있는 곳은 날씨가 좋고, 이때 지상 저기압은 쇠약되며 남동진한다. 그러나, 남서풍 기류가 있는 곳은 날씨가 악회되고, 이 때 지상저기압이 발생하기 쉽고 발생되면 발달한다.
- 기류가 동서 대상풍이면 지상기압계 중 고/저기압은 순조롭게 동진하며 따라서 날씨는 주기적으로 변한다. 그리고, 전선은 정체하여 일기는 계속 나쁘다.
- 500hpa 일기도상의-25℃ 등온선은 대체적으로 한 대 젯트기류(polar jet)와 일치하는 경우가 많다. 여름에는 5820m 등고선이 아열대 젯트기류(subtropical jet)에 대응되고, 5700m 등고선이 한 대 젯트기류에 대응되는 경우가 많다.
- 각종 층후도 작성과 와도도 작성의 기본 일기도로 이용된다.
300hpa 일기도
1. 300hpa 면 일기도의 특성
- 300hpa 면은 대류권 상층으로서 지상 약 10km 고도에 위치하여, 편서풍의 작은 파동은 없어지고 큰 파동만 남는다.
- 젯트기류가 현저하여 젯트기류 분석에 이용된다.
- 대체로 등압면과 등온면이 일치하지 않는 경압성이 강한 고도이다.
- 청색 실선 : 등고도선 (9180gpm 기준, 120gpm 간격 분석)
- 적색 파선 : 등온도선 (5℃ 간격)
- 흑색 기호 : 기온, 노점편차, 고도, 풍향/풍속
- 녹색 점 : 강풍속구역 (75knots 이상)
2. 300hpa 면 일기도의 이용
- 300hpa 면의 강한 와도가 지상 전선대 상공에 오면 지상 저기압이 발달한다.
- 300hpa 면의 기압곡은 대류권 하부에까지 이르는 발달한 기압곡이라고 볼 수 있다.
- 한 대 젯트기류는 지상 한 대전선(polar front)과 대응되고, 아열대 젯트기류의 아래에는 지상에는 도달되지 않는 젯트전선(jet front)이 있다.
- 젯트기류의 입구의 좌측에는 하강기류, 우측에는 상승기류가 있으며 출구에서는 좌측에 상승기류, 우측에 하강기류가 있다.
- 전선발생의 장애 최대 젯트기류가 겹치면 저기압발생이 이루어진다.
- 300hpa 면의 -33℃ 등온선은 대략 아열대 젯트기류의 위치에 대응된다.
북반구 500hpa 일기도
- 일반적인 북반구 500hPa의 일기도로서 비빌산층인 대류권 증층의 장파 및 단파 파악과 온도골과 온도능의 파악에 유용하며 중장기 예보에 활용.
- 하루에 2회(00,12UTC) 생산.
- 흑색 실선 : 등고도선 (5580gpm을 기준으로 60gpm 간격)
- 적색 파선 : 등온도선도 (5도 간격)
보조일기도
- 보조(가)
: 수분속,유선도,층후도,K-index,상당온위도,노점편차도
- 보조(나)
: 고도변화도,기온변화도,불안정지수,수렴도,와도,상승류
- 보조예상
: 수분속, 유선도, 층후도, K-index, 상당온위도, 강풍속도
- 단열선도
: 대기의 수직분포 분포 분석
보조일기도 (가)
- 분석일기도로서 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 850hPa 수분속 : 850hPa면에서 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 수증기량과 이동 방향을 화살표로 나타낸 것으로 그 양은 화살표의 길이에 비례한다. 습기의 유입량은 많고 유출량이 적은 곳에서 수증기가 모이게 되고 비 구름이 발달하기 쉽다.
- 850hPa 유선도 : 850hPa면에서 각 점의 바람의 방향에 평행하게 연속적으로 그은 선이다. 850hpa의 유선도는 바람 방향 추적을 통해 현재 대기의 움직임을 파악하는데 사용한다. 즉, 수렴과 발산지역, 공기의 회전상태, 변형장 파악, 저기압과 고기압의 곡률정도등을 파악하는데 이용한다.
- 층후도 : 해당하는 대기층의 상층과 하층의 고도에 대한 차를 나타낸 것으로 두 대기층의 평균 기온으로 해석할 수 있다. 층후선의 밀과 소에 따라 기단분류와 전선의 위치를 파악하는데 사용한다. 여름철에는 1000hpa 와 500hPa의 층을, 겨울철에는 1000hpa와 700hPa의 층 두께를 구한다.
▶ 1000-500hPa Thickness : 5월~10월
▶ 1000-700hPa Thickness : 11월~4월
- K-지수 : 여름철 대류성 구름의 발달에 중요한 3가지 환경 요소로 결정된다. 첫째, 중/하층의 대기 안정도, 둘째, 구름의 에너지원인 대기 하층 수증기의 절대량, 셋째, 중/하층 대기 속의 수증기 포화 정도가 그것이다. K-지수가 25 이상이면 소나기 구름의 발생확률이 40% 이상이 된다. 음영영역은 K-지수 25 이상 구역.
- 1000-700hPa층후 이류도 : 1000hPa과 700hPa과의 고도 차이, 즉 두 층의 평균 기온이 바람에 의해 이류되는 양을 나타낸 분포도로, 고/저기압의 새로운 발생과 소멸 원인이 없다고 가정할 경우 24시간 후의 층후(평균 온도)의 변화를 파악할 수 있다. 24시간 동안 층후가 감소한 지역은 음영으로 나타내고, 값은 음으로 표시한다.
▶ K-INDEX : 5월~10월
▶ 1000-700hPa 층후 이류도 : 11월~4월
- 850hpa 상당온위 : 850hPa 상당온위는 잠열을 포함한 대기의 총 에너지량으로 850hPa의 공기를 단열적으로 상승시키면서 그 공기 중에 있는 모든 수증기를 완전히 응결시켜 탈락시킨 후 건조단열과정으로 1000hPa까지 하강하였을때의 대기의 온도다. 상당온위는 습윤단열과정에서도 보존되기 때문에 기단의 상호비교와 전선 구분에 사용된다. 음영영역은 333K(60℃)이상으로 열대기단으로 구분한다.
- 925hPa 기온 : 925hPa기온은 지상 고/저기압의 위치를 확인하고 온도분포를 이용하여 전선의 위치, 동계의 아침 최저기온은 역전층 하부에서 나타나므로 최저기온예보, 역전층의 깊이를 이용하여 안개등의 예보에 활용한다. 또한 일반적인 고도가 지상 800m 정도이므로 티벳고원이나 그 밖의 높은 곳에 위치 하는 관측소의 자료는 이러한 점을 고려해야 한다.
▶ 850hPa 상당온위: 5월~10월
▶ 925hPa 기온 : 11월~4월
- 850hpa/700hpa T-TD : 기온과 노점온도의 차이를 나타낸 분포도로서 대기의 습윤 정도를 파악하는데 사용한다. 이 분포도에서는 4℃이하를 음영으로 표시하고 있다. 이 습윤지역에 상승류 구역이 존재하게 되면, 수치모델에서 강수예보를 하지 않았다 하더라도 국지적인 강수현상이 발생할수 있다.
보조일기도 (나)
- 분석일기도로서 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 500hPa 고도변화도 : 24시간 동안의 해당 기압면의 고도변화를 나타낸 것으로 어떤 지역의 고기압과 저기압의 이동과 발달(쇠약)과정을 파악하는데 사용하며, 24시가 전보다 고도가 증가하면 양(+)의 값으로 감소하면 음(-)의 값으로 표시한다.
- 850hPa 온도변화도 : 24시간동안 해당 기압면의 온도 변화를 나타낸 것으로, 고기압과 저기압의 이동에 따른 온도의 변화를 파악함으로서, 기압계의 발달과 소멸을 예측할 수 있으며 한기 이류와 난기 이류를 인지하여 기온 예보에 활용하기도 한다. 이 분포도에서 양의 구역은 24시간 전보다 기온이 상승한 구역이며 음의 구역은 기온이 하강한 지역으로, 기압골의 이동을 감지할 수 있다.
- SSI 분포도 : 850hPa(925hPa)의 상승응결고도에서 포화단열선을 따라 500hPa(700hPa)과 만남점의 온도와 500hPa(700hPa)의 실제 온도와의 차를 말한다. 미국에서 설정한 SSI 값에 대한 뇌우 발생 가능성은 다음과 같으며, 이 분포도에서는 3이하의 경우에 음영으로 나타내었다. 4이상이면 대류운은 발생하지 않음, 0이상 4이하이면 소나기와 약간의 뇌우 가능성, -3이상 0이하이면 뇌우 가능성 급증, -6이상 -3이하이면 심한 뇌우 가능성, 그리고 -6이하이면 토네이도 발생도 가능.
▶ 850-500hPa S.S.I : 5월~10월
▶ 925-700hPa S.S.I : 11월~4월
- 850hPa 수렴/발산장 : 대기의 수렴과 발산을 추정하는데 사용한다. 하층에서의 대기의 수렴은 상층의 발산을 유도하고, 수렴이 발생하는 지역은 저기압 지역에 해당한다. 발산지역은 양(+)의 부호로, 수렴지역은 음(-)의 부호로 나타낸다.
- 500hPa 와도 : 와도는 동서방향의 북풍의 경도에서 남서 방향의 동풍 경도를 뺀 값으로 대기의 회전정도를 나타낸다. 기압골 전면에서는 양의 와도(저기압성 와도, 시계방향과 반대방향으로 회전) 그리고 기압능 전면에서는 음의 와도(고기압성 와도, 시계방향과 같은 방향으로 회전)가 나타난다. 와도의 강도와 지역을 파악함으로서 저기압의 발달 정도를 파악할 수 있으며, 제트류의 경우 북쪽에는 저기압성 와도가 남쪽에는 고기압성 와도가 존재하여 제트의 북쪽에서 호우가 많이 발생하게 된다. 그림의 음영 부분은 "+" 와도 영역이다.
- 700hPa 상승류도 : 대기의 상승 및 하강 운동을 파악하는 데 이용된다. 여기서 연직 속도는 p-velocity로서 시간당 기압의 변화량을 말하기 때문에, 보통 우리가 말하는 연직속도와는 부호가 반대되는 관계에 있다. 따라서 음의 구역이 상승구역이고, 양의 구역이 하강 구역이다. 상승류지역을 나타내기 위하여 음영으로 표시하였고, 이 지역은 수치예상도에서 강수예보가 되어있지 않더라고 수증기의 상승에 따라 포화로 인해 응결함으로서 국지적인 강수가 발생할 가능성이 있는 지역이 될 수도 있다. 특히 여름철의 경우 더욱 그러하다.
보조예상도
- 보조자료 예상일기도로서 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 850hPa 수분속 : 850hPa면에서 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 수증기량과 이동 방향을 화살표로 나타낸 것으로 그 양은 화살표의 길이에 비례한다. 습기의 유입량은 많고 유출량이 적은 곳에서 수증기가 모이게 되고 비 구름이 발달하기 쉽다.
- 850hPa 유선도 : 850hPa면에서 각 점의 바람의 방향에 평행하게 연속적으로 그은 선이다. 850hpa의 유선도는 바람 방향 추적을 통해 현재 대기의 움직임을 파악하는데 사용한다. 즉, 수렴과 발산지역, 공기의 회전상태, 변형장 파악, 저기압과 고기압의 곡률정도등을 파악하는데 이용한다.
- 층후도 : 해당하는 대기층의 상층과 하층의 고도에 대한 차를 나타낸 것으로 두 대기층의 평균 기온으로 해석할 수 있다. 층후선의 밀과 소에 따라 기단분류와 전선의 위치를 파악하는데 사용한다. 여름철에는 1000hpa 와 500hPa의 층을, 겨울철에는 1000hpa와 700hPa의 층 두께를 구한다.
- K-지수 : 여름철 대류성 구름의 발달에 중요한 3가지 환경 요소로 결정된다. 첫째, 중/하층의 대기 안정도, 둘째, 구름의 에너지원인 대기 하층 수증기의 절대량, 셋째, 중/하층 대기 속의 수증기 포화 정도가 그것이다. K-지수가 25 이상이면 소나기 구름의 발생확률이 40% 이상이 된다. 음영영역은 K-지수 25 이상 구역.
- 850hpa 상당온위 : 상당온위는 잠열을 포함한 대기의 총 에너지량으로 850hpa의 기온을 습윤단열과정으로 1000hpa 까지 하강하였을 때의 대기의 온도다. 상당온위는 습윤단열과정에서도 보존되기 때문에 기단의 상호비교와 전선 구분에 사용된다. 음영영역은 333K 이상으로 열대기단으로 구분한다.
- 200hpa 고도/강풍속대 : 200hpa 예상일기도. 음영부분은 75kts 이상의 풍속이 나타나는 곳으로 그 중심에 제트축이 있을 것으로 추정된다.
단열선도에 대하여
[ 단열선도의 구성 ]
1. 기본등치선
- 등압선(isobar) : 수평방향으로 그려진 직선들로서 보통 1050hpa부터 100hpa 까지, 또 400hpa를 100hpa 로 시작하여 25hpa 까지 겹쳐서 표시하고 있다. 국제민간항공기구(Intenational Civil Aviation Organization, ICAO) 표준대기의 고도값이 해당 등압선의 왼쪽 끝 부분에 meter와, feet 단위로 기입되어 있다. 등압선들의 간격은 logarithm scale 로서 상층일수록 넓어진다.
- 등온선(isotherm) : 왼쪽 아래 부분에서 오른쪽 위 부분으로 약 45°기울어져 그려진 직선들로 간격이 일정하다. 보통은 섭씨기온으로 표시되어 있다. 그리고, 각 등온선의 하단에 화씨기온 scale이 보통 표시되어 있다.
- 건조단열선(dry adiabat) : 포화되지 않은 공기가 단열적으로 상승·하강할 때의 온도 변화율을 나타내기 위하여 왼쪽 위 부분에서 오른쪽 아래 부분으로 기울어져 그려져 있으며 위쪽으로 약간 오목한 곡선들이다. 이 선들이 등온위선이기도 하다. 이 건조단열선들은 보통 섭씨기온으로 표시되어 있다(절대온도로 기입된 경우도 있음). 건조단열선들의 간격은 온도(온위)가 높을수록 다소 좁아진다.
- 포화단열선(saturation adiabat) : 왼쪽 위 부분에서 오른쪽 아래 부분으로 기울어져 그려져 있으며 아래로 약간 오목한 곡선들로서 보통 섭씨온도로 나타낸다. 이 선들은 상승중인 포화된 공기괴 속의 수증기가 응결하면 즉시 그 공기괴에서 이탈하는 僞斷熱的 방법으로 상승할 때의 공기괴의 온도 변화율을 나타낸다. 보통 200hpa 등압면까지만 그려져 있다. 습윤단열선(moist adiabat)이라고도 한다.
- 포화혼합비선(saturation mixing ratio line) : 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 거의 직선으로 그어진 선들로 등온선보다 경사가 더 급하게 보인다. 이 선들은 값이 클수록 그 간격이 조밀해진다. 포화단열선과 마찬가지로 보통 200hpa 등압면까지만 표시되어 있다. 이 선들은 해당 온도에서 수평을 이룬 물의 표면상의 포화혼합비를 나타낸다.
- 층후 계산척(,thickness scale) : 눈금이 새겨진 水平線分으로서 두께를 계산하려는 두 개의 표준등압면은 각 계산척의 왼쪽에 기입되어 있다. 예를들면, 1000hpa 층과 500hpa 층의 층후계산척은 700hpa 등압선 바로 밑에 그려져 있고, 이 계산척 왼쪽 끝에 1000/500 이라고 기입되어 있다. 계산척의 위쪽에는 100 geopotential feet 단위, 아래쪽에는 100 geopotential meter 단위의 값이 표시되어 있다.
2. 보조자료선
- 1000hpa 고도 계산척(1000hpa height nomogram) : 지상의 기온과 기압을 알면 1000hpa 가 되는 곳의 지상고도 또는 지하고도를 구할 수 있도록 단열선도상의 최상단에 온도를 나타내는 수평 직선, 최좌단에 안쪽으로 기압을 나타내는 垂直線, 그 바깥쪽에는 지상 또는 지하고도를 나타내는 수직선을 一組로 하는 1000hpa 고도 계산척이 그려져 있다.
- 표준대기곡선(standard atmosphere lapse rate) : 이 곡선은 단열선도상에 1013.25hpa 와 15℃의 교점으로부터 시작하여 ICAO의 표준대기의 상태를 나타내고 있다. 이 곡선은 약 227hpa, -56.5℃까지 기온이 거의 일정한 하강율(0.65℃/100m)을 가지다가 그 이상 상공에서는 100hpa 고도까지 -56.5℃의 등온층으로 표시되어 있다.
- 바람 기입축(wind scale) : 관측소의 수직 상공의 바람을 기입하기 위해 단열선도의 오른쪽에 그려져 있는 세 개의 수직선이다. 이 수직선 상의 빈 원에는 기준기압면(mandatory pressure level)의 바람을 기입하고, 채워진 원에는 일반적으로 바람이 보고되는 일정의 고도의 바람을 기입하게 된다.
- 비행운 분석 곡선(contrail analysis curve) : 젯트항공기에 의한 비행운 형성 가능성을 분석하기 위하여 임계 상대습도값을 나타내는 1조 4선의 선들로서 500∼100hpa 사이에 그려져 있다. 경우에 따라 100hpa 고도 이상에서 40hpa 고도까지 사용할 수 있는 1조 4선의 선들을 파선으로 함께 그려넣은 것도 있다.
3. 기 타
- 분석란(,Skew T-log P analysis) : 대기상태의 분석을 표준화하기 위하여 단열선도의 왼쪽에 분석란을 인쇄한다.
- 범례(explanation) : 단열선도상에 나타낸 여러 가지 사항에 대한 간단한 설명이 기술되어 있다.
- 지점 표시란(location) : 자료가 관측된 지점, 시각 및 기입자의 설명을 기입하도록 되어 있다. 시각은 보통 세계표준시(Greenwich mean time)로 기입한다.
[ 기상요소 산출 ]
1. 온 도
- 기온(temperature) : 해당 고도에 기입된 값을 직접 읽으면 된다. 기온 값은 radiosonde 등의 관측에 의하여 직접 관측되어 電文에 표시되었던 값으로서 보통 섭씨 도이다.
- 노점온도(dew-point temperature) : 해당 고도에 기입된 노점온도의 값을 직접 읽는다. 이 값은 radiosonde 등의 관측으로 얻은 기온과 노점편차로부터 얻은 것으로 보통 섭씨도이다.
- 습구온도(wet-bulb temperature) : 기압을 일정하게 유지하면서, 대기의 습도에 대응하는 물의 증발에 의해 단열적으로 냉각된 해당 공기괴가 나타낼 온도를 濕球溫度 또는 等壓濕球溫度라 한다. 이 때 증발 잠열은 해당 공기괴에서 공급된다고 본다. 습구온도계에서 읽은 온도가 등압습구온도에 해당한다. 해당 공기괴가 단열적으로 포화되도록 냉각된 후 포화단열 과정을 거쳐 본래의 기압으로 단열적으로 승압되어 나타낼 온도를 단열습구온도 또는 위습구온도라고 한다. 단열선도상에서 구한 습구온도는 위습구온도이다.
- 상당온도(equivalent temperature) : 주어진 공기를 단열적으로 상승시키면서 그 공기 중에 포홤되어 있는 모든 수증기를 완전히 응결시켜 탈락시킨 후 원래의 기압고도까지 단열적으로 하강시켰을 경우에 나타날 온도를 相當溫度라고 한다. 이러한 과정 중에서 수증기가 응결될 때 방출되는 잠열은 공기 중에 남아 있다고 본다.
- 가온도(virtual temperature) : 일정 기압, 일정 온도의 실제 공기 중에서 수증기가 차지하는 체적은 일정하다. 이 때 이 수증기를 완전히 뽑아내고 뽑아낸 수증기 체적(기압일정)만큼의 건조공기를 원래의 공기에 채워넣었다고 가정할 경우에 밀도가 증가하기 때문에 나타낼 온도가 假溫度이다. 가온도는 실제 온도보다 높다.
- 대류온도(convective temperature) : 일시에 의한 가열 때문에 지표부근 공기의 온도가 올라가서 비로소 대류운을 형성시키기 시작할 지상온도를 對流溫度라 한다.
2. 온 위
- 온위(potential temperature) : 온위를 구하고자하는 공기를 건조단열적으로 1000hpa 기압고도까지 옮겼을 때 나타날 온도를 溫位라고 한다.
- 습구온위(potential wet-bulb temperature) : 주어진 습구온도를 가진 공기를 포화단열선적으로 1000hpa 고도까지 옮겼을 때 나타날 온도를 濕球溫位라 한다.
- 상당온위(equivalent potential temperature) : 주어진 공기 중에 포함된 수증기가 단열과정으로 냉각되는 동안 공기 중에서 완전히 탈락된 후 건조단열적으로 1000hpa 고도가지 내려왔을 경우 이 공기가 나타낼 온도를 相當溫位라 한다. 식으로 표시하면 다음과 같다.
3. 수증기량
- 혼합비(mixing ratio) : 실제 대기에 포함된 건조공기 단위 질량과 공존 상태에 있을 수증기의 실제 질량의 비율을 混合比라 한다. 단위 g/kg이다.
- 포화혼합비(saturation mixing ratio) : 실제적으로 어떤 공기가 포화상태에 있을 때, 그 공기의 혼합비를 飽和混合比라 한다. 단위는 혼합비의 경우와 같이 g/kg을 쓴다.
- 수증기압(vapour pressure) : 대기의 전 압력인 대기압 중에서 수증기가 기여하고 있는 分壓을 水蒸氣壓이라 한다. 보통 hpa로서 나타낸다.
- 포화수증기압(saturation vapour pressure) : 공기가 포화된 경우 전체 대기압 중에서 수증기가 기여한 분압을 飽和水蒸氣壓이라 하며, 보통 hpa 단위로 표시한다.
- 상대습도(relative humidity) : 어떤 주어진 체적의 실제공기가 포함하고 았는 수증기의 양과 그 공기가 포화되었을 때 포함하고 있을 수증기의 양과의 비를 백분율로 표시한 것이 相對濕度이다. 따라서 단위는 %로 나타낸다.
4. 층 후
- 층후(thickness, h)의 정의 : 두 등압면의 geopotential 고도의 차를 層厚라 한다.
- 층후 구하는 요령 : 층후를 구하고자 하는 두 등압면(등압선) 사이의 곡선이 이루는 좌우의 면적이 같도록 그은 제 3의 직선이 두 등압선 중간쯤에 그려져 있을때 층후계산척과 만나는 점의 층후값을 읽어 얻는다
5. 기압고도
- 1000hpa 등압면 고도(level of 1000hpa surface) : 지상 또는 해면기방이 꼭 1000hpa가 되는 경우는 극히 드물다. 지면 고도에서 기압이 1000hpa 보다 높으면 1000hpa 면은 지면 상공에 있을 것이며, 반대로 지면고도에서 기압이 1000hpa보다 낮은 경우에는 지하에 1000hpa면이 있게 된다.
- 표준대기의 기압고도(perssure altitude) : 표준대기에서 어떤 주어진 기압값이 나타내는 해발고도를 氣壓高度라 한다.
- 밀도고도(density sltitude) : 어떤 고도에서 실제 나타난 공기의 밀도가 표준대기에서 나타낼 고도를 密度高度라 한다. 밀도고도는 항공업무나 비행장 설계문제에 많이 쓰인다.
6. 응결고도와 평형고도
- 대류응결고도(convective condensation level, CCL) : 지표 부근의 공기괴가 지표의 가열로 에너지를 받은 후 단열적으로 상승하여 포화에 이르는 고도를 對流凝結高度라 한다. 이 고도는 보통 지표 가열에 의해 생기는 적운형 구름의 운저고도가 된다. 지표 부근의 공기가 이 고도에 이르면, 그 후에는 해당 공기가 자동적으로 계속 상승하게 되므로 이 때의 대류응결고도는 자유대류고도(뒤에 설명할 것임)와 일치한다.
- 상승응결고도(lifting condensation level, LCL) : 지상 부근의 공기괴가 건조단열적으로 상승하여 포화에 이르는 고도를 上昇凝結高度라 한다. 지표 부근 공기의 LCL은 보통 CCL 보다는 높을 수가 없다. 대기의 상태곡선이 건조단열선과 평행일 때는 LCL은 CCL과 같아진다.
- 자유대류고도(level of free convection, LFC) : 공기괴가 건조단열적으로 상승하여 포화에 달하는 고도가 LCL이고, 이 LCL에서 포화단열적으로 계속 상승하여 처음으로 대기의 온도곡선과 만나는 점의 고도를 自由對流高度라 한다. 이 고도 이상에서는 단열적으로 상승한 공기괴의 온도가 대기의 온도보다 따뜻해져서 자유롭게 상승을 계속하게 된다.
- 혼합응결고도(mixing condensation level, MCL) : 바람이 강하게 불면 지면 부근의 바람은 상하로 혼합되어 혼합이 이루어진 기층 내의 온도는 건조단열선과 평행하게 분포하며, 노점온도는 포호혼합비선과 평행하게 분포하게 된다. 따라서 혼합기층이 충분히 두꺼운 경우는 온도곡선과 노점온도곡선이 혼합기층내의 일정 고도에서 만난다. 즉, 이 교점 이상의 혼합기층내에서는 공기의 포화되어 구름이 형성된다. 이러한 최초의 교점을 混合凝結高度하 하며 이 고도가 이 구름의 운저가 된다.
- 평형고도(equilibrium level, EL) : 대류응결고도(CCL)나 자유대류고도(LFC) 상부에서 환경온도곡선보다 따뜻해져서 부력을 받아 자유롭게 상승하는 공기괴가 다시 주위 환경온도와 같아지면서 부력을 상실하기 시작하는 고도를 平衡高度라고 한다.
- 빙결고도(freezing level, FL) : 대기의 온도가 0℃에 달하는 고도를 氷結高度라 한다. 원칙적으로는 대기중의 水滴이 빙결고도 이상의 고도에서는 氷結되어야 하지만 실제 대기중에서 0℃∼-20℃에서는 대부분의 경우 작은 수적이 얼지 않은채로 떠 있다. 심지어는 -40℃ 부근에서까지 얼지 않은 수적이 있음을 보고되어 있다.
7. 단열선도상의 면적과 에너지
- 대부분의 단열선도상의 면적은 에너지량으로 환산이 가능하다. Skew T-log P diagram 중 DOD WPC 9-16 이란 단열선도는 그 단열선도에서 면적 1㎠ 는 단위 질량(1g) 당 0.280×106erg(또는 0.0280 J)에 해당되는 에너지로 환산된다. 따라서 이 단열선도에 대하여 확대나 축소된 단열선도상의 에너지는 용이하게 DOD WPC 9-16과 비교하여 환산값을 정할 수 있을 것이다. 예를 들면, 중앙기상대에서 사용중인 Skew T-log P diagram의 경우는 앞에 언급한 DOD WPC 9-16을 2/3로 축소시킨 것이므로 이 단열선도상의 1㎠는 1g의 공기에 대하여 0.630×106erg(또는 0.0630 J)에 해당하는 에너지로 환산할 수 있다. CCL이나 LFC 이후의 자유상승은 공기괴가 부력을 받기 때문이다. 단위질량(1g)의 공기가 받는 부력의 양은 CCL(또는 LFC)로부터 EL까지 CCL(또는 LFC)을 지나는 포화단열선과 환경온도곡선이 이루는 면적에 비례한다. 이 면적은 부력을 얻는 면적으로서 陽面積(positive area)이라고 한다. 반대로 CCL(또는 LFC)에 이르게 하기 위해서는 공기괴에 에너지를 공급해 주어야 한다. 이 에너지 양은 일사에 의한 경우 CCL을 지나는 건조단열선(이 선은 Tc를 지난다)과 환경온도곡선이 이루는 면적, 강제상승의 경우는 LCL을 지나는 건조단열선과 LCL 로 부터 LFC에 이르는 포화단열선 및 환경온도곡선이 이루는 면적에 비례한다. 이러한 면적은 부력을 얻을 때가지 공급해 주어야 하는 에너지를 나타내는 면적이기 때문에 陰面積(negative area)이라 한다. CCL(또는 LFC) 아래의 음면적이 그 위쪽의 양면적보다 훨씬 적은 경우에는 대기가 불안정하며, 훨씬 클 경우에는 대기가 안정하다고 볼 수 있다.
8. ICAO 표준대기
- 제로 기압고도(zero pressure altitude)는 水銀柱 760mm를 지탱할 기압에 상응한다. 이 기압은 1.013250×106 dynes/㎠, 1013.250 hpa 또는 1013.250hPa로 표현되며, 이것을 표준기압(standard atmosphere)또는 1기압(one atmosphere)이라 한다.
- 건조공기의 기체상수는 2.8704×106erg/gm/°K 이다.
- 1 표준대기압에서 빙점은 273.16°K 이다.
- 중력가속도는 980.665 cm/sec2 이다.
- 제로기압고도에서의 온도는 15℃ 또는 288.16°K
- 제로기압고도에서의 밀도는 0.0012250 gm/cm3 이다.
- 대류권에서 기온감률은 6.5℃/km
- 권계면의 기압고도는 11km 이다.
- 권계면의 온도는 -56.5℃ 이다.
전지구 예상도
- 지상기압/강수
: 지상기압 및 지상 강수예상도 (240시간 예상)
- 500hpa 고도
: 북반구 500hpa 예상일기도 (240시간 예상)
지상기압 강수 / 500hPa 고도장
- 지상기압과 12시간 누적 강수량/ 500hPa 고도 예상도
- 하루에 1회(12UTC) 생산.
- 1회 생산시 12시간 간격으로 00h 부터 240h 까지 총 21종의 자료 출력
- 지상 누적강우량 예상도 : 지상일기도 분석에서 알 수 있듯이 고기압과 저기압의 위치, 전선의 위치, 기압경도에 따른 일기 변화를 알 수 있다. 이 예상도에서 12시간 누적 강수량은 예상도의 시간으로부터 12시간 전에서 예상시간 까지의 누적 강수량이다. 음영부분이 강수구역이다.
- 500hpa 고도장 : 500hpa의 고기압과 저기압의 발달과 쇠약을 파악하기 위한 예상도이다. 고도선을 분석함으로서 기압계의 이동과 발달 정도를 알 수 있으며, 와도를 분석함으로서 기압계의 발달 정도(세기), 정확한 기압골 위치 파악, 단파성 저기압의 발달을 파악할 수 있다. 음영부분은 양(+)의 와도 영역.
지역 예상도
- 지상기압/강수
: 지상 누적강수량 예상도(48시간 예상)
- 500hPa 고도
: 500hpa 고도, 온도, 와도 예상도 (48시간 예상)
- 850hPa 고도
: 850hPa 고도, 온도, 바람, 혼합비 예상도(48시간 예상)
지상기압 및 강수예상도
- 6시간 간격의 지상기압 및 누적강수량 예상
- 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 6시간 간격의 예상도 9매 출력
- 지상 누적강우량 예상도 : 지상일기도 분석에서 알 수 있듯이 고기압과 저기압의 위치, 전선의 위치, 기압경도에 따른 일기 변화를 알 수 있다. 이 예상도에서 12시간 누적 강수량은 예상도의 시간으로부터 12시간 전에서 예상시간 까지의 누적 강수량이다. 색으로 칠해진 부분이 강수구역이다.
500hPa 고도 및 온도
- 500hpa 고도와 온도, 와도 예상도
- 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 6시간 간격으로 00h 부터 48h 까지 총 9종의 자료 출력
- 500hpa 와도예상도 : 500hpa의 고기압과 저기압의 발달과 쇠약을 파악하기 위한 예상도이다. 고도선을 분석함으로서 기압계의 이동과 발달 정도를 알 수 있으며, 와도를 분석함으로서 기압계의 발달 정도(세기), 정확한 기압골 위치 파악, 단파성 저기압의 발달을 파악할 수 있다. 색으로 칠해진 부분이 양(+)의 와도 영역.
850hPa 고도 및 온도
- 850hpa 온도와 바람, 혼합비 예상
- 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 6시간 간격으로 00h 부터 48h 까지 총 9종의 자료 출력
- 850hpa 온도와 바람, 혼합비 예상도 : 대기 하층의 이류분석 및 습윤구역 습윤구역 예측에 사용한다.
해양 예상도
- 항로파고
: 3시간 간격 항로별 바람 및 파고 예상도 (36시간 예상)
- 지역파고
: 12시간 간격 해상풍 및 파고 예상도 (48시간 예상)
- 전구파고
: 24시간 간격 전지구 해상풍/파고 예상도 (240시간 예상)
항 로 파 고
- 3시간 간격 항로별 풍향/풍속 및 파고 예상도
- 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 3시간 간격의 항로별 풍향/풍속 및 파고 예상도 1매 출력
- 인천, 군산, 흑산도, 추자도, 제주, 거제, 포항, 울릉도 등 8개 항로의 풍향풍속 및 파고 변화를 파악하는데 이용한다.
지 역 파 고
- 12시간 간격 해수면 바람 및 파고예상도
- 하루에 2회(00, 12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 12시간 간격의 해상풍 및 파고 예상도 4매 출력
- 동아시아 해상의 해수면 풍향풍속 및 파고 변화를 파악하는데 이용한다. 해상풍 및 파고 예상도는 12시간 간격으로 4개의 frame으로 구성되어 +12시간부터 +48시간 까지 제공된다. 파고의 높이는 m 단위로 표시된다.
전 구 파 고
- 24시간 간격 전지구 파고 예상도
- 하루에 1회(12UTC) 생산.
- 1회 자료처리시 24시간 간격의 전지구 파고예상도 10매 출력
- 전지구 해상을 대상으로 파고 및 파향 변화를 파악하는데 이용한다. 제공되는 자료는 10장의 frame으로 구성되어 +24시간부터 +240시간 까지 제공된다. 파고의 높이는 m 단위로 표시된다.
검증 결과
- 매월초순에 전지구 북반구 500hPa 지위고도 RMSE 경신
- RMSE(Root Mean Square Error) : 예보값과 관측값의 차이를 제곱근하여 평균을 취한 값이며 0에서 무한 대까지 값을 가지며 완벽한 경우는 0의 값을 가진다.
첫댓글 단열선도를 이해하는 기준이 잘나와있고 전부다 공부하면 좋치만 --패러에 필요한 부분 2번 지상 일기도<단열선도에서 패러가 이용할수있는고도 일기상태알수있음> 면과 /// 6번 기상요소 산출면 <대류 응결고도 CCL>/<상승응결고도 LCL>/<자유대류고도 LFC>/이해를 해야하고 필히 -단열선고도 1000hpa<평균 해수면 등압선>/925hpa<810>기준으로고도 800m역전층깊이로 안개에보/850hpagoqkfdir 1500m상공/700hpa해발고도3000m/500hpagoqkfrheh5~6000m/300hpa 대류상층 10km상공///간단이 단열선도에서는 풍향/풍속및 그래프가 최초로 꺽이는 지점 <당일 역전층비행 한계고도>-그날 역전층을 확인./