대기의 순환 그리고 복사 에너지

1) 지상에서 부는 바람, 대기에서 부는 바람

지구로부터의 바람은 지상으로부터의 바람과 하늘(대기)에서 부는 바람으로 구분할 수 있습니다. 대기에는 지질학적 바람과 경도적인 바람이 있습니다. 지열풍이란 등압선이 1km이상의 최고 고도에서 직선 모양으로 되었을 때에 부는 바람을 말합니다. 기압과 순방향의 힘은 균형 있게 작용합니다. 북반구에서는 풍향이 기압경도의 직각 방향으로 몰아칩니다. 기압이 높을수록 풍속이 빨라지고 기압이 높을수록 위도는 낮아집니다. 경도풍이란 것은 등압선이 1km이상의 상공에서 곡선 모양 또는 원형일 때 부는 바람입니다. 경도풍은 기압, 전향력, 원심력에 의해 움직입니다. 풍향은 북반구에서는 시계와 반대 방향으로, 중심부가 낮을 때는 남반구에서는 반시계 주위 방향으로 나란하게 평행입니다. 공기압 경도가 같은 크기라면, 중심이 고압으로 저압의 경우보다 풍향이 크므로 풍속이 빨라집니다. 이어서 지상에서 부는 바람에 대해서 확인해보겠습니다. 지상에서는 지표면에서 마찰력이 참여하는 높이 약 1㎞이하 대기에서 부는 바람을 말합니다. 바람은 기압, 전향력, 마찰력에 의해 영향을 받으면 이 요소에 따라서 바람이 달라집니다. 전향력과 마찰력의 조합은 기압과 균형을 이룹니다. 풍향은 기압이 높은 쪽에서 등압으로 기울어져 있습니다. 지상 바람은 북반구에서는 기압에 따라 좌우로, 남반구에서는 기압에 따라 왼쪽으로 붑니다. 등각 간격은 좁으면 좁을수록 풍속은 빨라집니다. 등압선이 원형일 경우 바람은 등압선상을 균등하게 휘감는데 마찰력이 가해진 지면에서는 바람은 등압선에서 비스듬히 부는 경향을 가지고 있습니다. 지상에서 부는 바람과 하늘에서 부는 바람은 이러한 특징들을 가지고 있습니다.

 

2) 지구에 영향을 주는 복사 에너지

지구의 영향을 주는 복사에너지로는 지구 복사에너지와 태양 복사에너지가 있습니다. 태양 복사 에너지는 r, x선, 자외선, 적외선, 전파, 가시광선 등으로 이루어진 전자기파입니다. 가시 광선은 0.4에서 0.7 마이크로 미터 파장 범위를 가지고 있으며 일사량의 약 40%를 차지합니다. 태양광선과 지구광선에는 차이가 있습니다. 태양방사는 짧은 가시광영역에 파장이 집중되기 때문에 단파방사와 동등하며 긴 적외선 영역에 파장이 집중되기 때문에 전 지구방사는 장파방사라고 일컬어집니다. 여기서 중요한 점은 지구의 대기에는 태양 복사보다 더 잘 흡수하는 성질을 가지고 있다는 점입니다. 이러한 이유로 지구 대기에서 온실효과를 가지게 됩니다. 복사 에너지에 이어서 지구의 복사 평형 에너지에 대해서 알아보겠습니다. 지구가 흡수하고 있는 태양 복사량과 우주에 방출하는 지구 복사 에너지 양이 같다면 지구 복사 평형이라고 불리웁니다. 이 복사 평형으로 인해 지구 온도는 일정한 온도를 유지하게 되는겁니다. 지구는 전체적으로 복사 평형을 가지고 있지만 지구의 위도에 따라 평형을 이루지 않는 특성을 가지고 있습니다. 저위도에서는 태양 복사 에너지량이 지구 복사량보다 에너지가 높지만, 고위도에서는 지구복사량이 태양복사 에너지양 보다 많은 특징이 있습니다. 하지만 지구의 대기는 지구의 바다를 통해 물에 순환이 일어나기에, 즉 대기와 바다의 상호 작용을 통해 에너지의 불균형이 다소 완화됩니다. 이러한 이유로 전체적으로는 균형적인 분포가 이루어진다고 해석을 할 수 있습니다.