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바람의 발생원인
1. 원인
바람은 그 장소에 기압차가 생기면 분다. 기압차가 생기는 원인 중 소규모인 것은 바다와 육지가 햇빛에 의해 따뜻해지는 정도가 다른 것과 같이 일종의 수열량(受熱量)의 차이에 의해서 생기는 것이고, 국지적인 것은 기압이 높은 곳에서 낮은 곳을 향해서 불어가는 것이다. 그러나 일기도에서 볼 수 있는 고기압이나 저기압에 수반하는 대규모적 풍계(風系)의 경우는 극지방과 적도지방의 기온차가 기압차를 일으키는 원인이 되고, 또 공기에 작용하는 힘으로서 지구의 자전에 의한 전향력(코리올리힘)을 무시할 수 없게 된다.
전향력이란 지구의 자전에 의해서 어떤 장소의 방향이 변하기 때문에 생기는, 운동방향과 직각방향으로 작용하는 가상적인 힘이며, 이 힘을 고려함으로써 지구가 정지해 있는 것으로 생각하고 지구상의 바람을 논할 수 있는 것이다. 공기에 미치는 힘으로서는 이 밖에 지표면 및 풍속이 다른 두 층 사이에 작용하는 마찰력이 있고, 등압선이 구부러져 있을 때는 그 곡률(曲率)에 따른 힘도 작용한다. 이상의 네 가지 힘이 균형을 이룬 상태에서 부는 지표면의 바람은 등압선에 평행하지 않으며, 육상에서는 30~45 °, 해상에서는 10~30 °의 기울기를 가지고 등압선을 가로지르면서 저압부로 불어들어간다. 상공의 바람에는 거의 마찰력이 작용하지 않기 때문에 등압선에 평행하게 분다([그림 2]).
2. 수직방향 바람
수직방향의 풍속은 바람이 산을 넘거나, 수직방향으로 발달한 뇌운(雷雲) 안 등 특별한 경우를 제외하고는 수평방향의 약 1/100에 불과하다. 그러나 수직방향의 바람에 의해서 구름이 발생 ·소멸하거나 비가 내리기 쉬워지므로, 날씨의 변화에 큰 영향을 미친다. 수직방향으로 바람이 부는 원인에는 다음과 같은 경우가 있다.
① 공기가 산과 같은 장애물을 넘어서 흘러가는 경우, ② 상하로 대류가 일어나는 경우, ③ 바람이 한 장소로 수렴 ·발산하는 경우, ④ 전선면을 따라 바람이 상승해 가는 경우 등이다. 이와 같은 원인에 의해 발생하는 상승기류는 비교적 규모가 작다. 이에 대하여 상층 편서풍의 대규모 기압골에 수반하는 수직방향의 기류는 넓은 범위에 미치는 것으로서, 일반적으로 기압골의 동쪽에서는 상승기류가 탁월하여 흐리거나 비오는 날씨를 가져오고, 서쪽에서는 하강기류가 탁월하여 맑은 경우가 많다.
종류 에는 대규모에서 소규모에 이르기까지 여러 가지 풍계(風系)가 겹쳐서 불고 있다.
⑴ 대규모 풍계 ① 무역풍:적도의 남북 양쪽으로부터 적도저압대에 불어 들어오는, 동쪽으로 치우친 바람(북반구에서는 북동풍, 남반구에서는 남동풍)이다. ② 편서풍:아열대고기압의 북쪽 북위 30∼60 °에서 서쪽으로 치우친 탁월한 바람이다. 특히 상층에서 뚜렷하다. 한국과 같이 중위도지방에서 날씨가 서쪽에서 동쪽으로 변해가는 것은 이 편서풍의 영향에 의한 것이다. ③ 제트류:편서풍 안에 있는 넓이 수백 km2, 두께 수백 m의 특히 바람이 강한 부분이다. 한반도 부근에서는 겨울철에 100 m/sec이상 되는 경우도 있다. ④ 극동풍:북위 60 ° 이북의 극지방(極地方)에서 부는 동쪽으로 치우친 바람이다. 높이가 수 km 이하이기 때문에 대류권의 중간층 이상의 높이에서는 거의 나타나지 않는다.
⑵ 중규모 풍계 ① 계절풍:여름 ·겨울의 계절에 따라 부는 바람이다. 극동 아시아에서 가장 탁월하다. ② 기압계의 바람:고기압 ·저기압 ·태풍 등 그날의 일기도상의 기압배치에 의해서 부는 바람이다. 대규모 풍계에서는 지구의 자전에 의한 전향력 때문에 바람은 기압이 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 향해 불지 않고, 보이스 발로트의 법칙에 따라 불게 된다.
⑶ 소규모 풍계 ① 해륙풍(海陸風):바다와 육지의 기온차에 따라 낮에 바다로부터 내륙을 향해서 부는 해풍(海風)과 밤에 내륙으로부터 바다를 향해서 부는 육풍(陸風)이 있다. ② 산골바람:낮에 골짜기로부터 산꼭대기를 향해서 부는 골짜기바람과, 밤에 산꼭대기로부터 골짜기를 향해서 불어내리는 산바람이 있다. ③ 국지풍(局地風):어느 지방 고유의 국지적 바람으로서, 한국의 높새바람 등이 이에 속한다. ④ 용오름:뇌운이나 전선의 영향으로 생기는 소규모의 강한 소용돌이바람으로서, 토네이도 등이 이에 속한다. 이 밖에도 풍계에는 실내미풍과, 논 ·밭이나 숲에서 부는 바람 등이 있으나, 이들 바람은 미세한 온도차와 지표면과의 마찰에 의해서 각각 특징을 갖는 미소한 풍계이다.
3. 이용
바람을 생활에 가장 잘 활용하고 있는 것은 새이다.
새가 이용하는 상승기류에는 두 가지 종류가 있는데, 그 첫째는 바람이 지물(地物)에 부딪쳤을 때 생기는 역학적 상승기류이고, 둘째는 열적(熱的) 원인에 의해서 공기가 상승할 때 볼 수 있는 상승기류이다. 바람을 이용하는 동물은 새 외에도 박쥐나 곤충 등이 있는데, 날개를 사용하지 않고 비행하는 진기한 것으로는 거미가 있다. 거미는 최대 300km까지 날수가 있다고 한다.
꽃가루가 바람에 의해서 날리는 것을 풍매화라고 하는데, 많은 식물들이 風媒花를 한다. 예를 들면 양귀비의 씨는 150km나 떨어진 곳까지 날아간다 고 한다.
바람을 이용한 범선(帆船)은 기원전 4500년경 이미 이집트에서 사용되었다. 또 14세기경에는 4각돛과 3각돛을 짝지어서 큰 범선을 만들었으며, 19세기 말에는 돛의 수가 40개나 되는 4,000t급의 거대한 범선이 나타나 1주야의 평균속도가 18kt(노트)나 되어 속도면에서는 오늘날의 일류 상선(商船)에도 뒤지지 않았다.
비행기가 바람을 이용하는 것은 말할 나위도 없으며, 자유기구(自由氣球)도 초기에는 바람을 이용한 것이다. 그 외에도 행글리더나 최근에는 풍력발전기를 들수 있다.
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