2016년 12월 26일 월요일

적란운

적란운

적란운
적란운
약기호 Cb
구름 모양 기호 CL3또는CL9
적란운
고도 지상 부근~ 약 16,000 m
계급 D족대류운
특징 매우 큰, 위로 향해 성장한다
강수의 유무 있어(격렬한 번개를 수반하는 것이 많다)
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적란운(적란운)이란, 어떠한 원인으로 발생한 강한 상승 기류에 의해서 적운으로부터 성장해 탑 혹은 산과 같이 솟아올라, 운정이 때에는 성층권 하부에도 달하는 일이 있는, 거대한 구름인[1][2].적란운의 연직 방향의 크기는 구름의 종류 중(안)에서도 최대이며, 최고부로부터 최저부까지의 높이는 1만 미터를 넘기도 한다.또, 그 밖에 뇌운(들 말하는 ), 뭉게구름(니우도우구도)등의 말투가 있다.

목차

개요

기본 구름 모양(10종의 구름형)의 하나.라틴어 학술명은 cumulus(적운)와 nimbus(난운)를 조합한 Cumulonimbus(쿱로닌바스)로, 약호는 Cb.

구름은 윤곽이 뚜렷하고, 운저는 매우 어둡고, 구름아래에서는 격렬한 , 차가운 돌풍이 초래되어 구름의 내외에서 번개가 발생하는 것이 특징.강수량은 난층운에 비해 현격히 많아, 단시간에 대량의 비(소나기성의 비)를 내리게 하는 것이 특징.집중호우의 대부분이 적란운에 의하는 것이다.

개요

 
발달해, 하부가 새까맣게 된 적란운

적란운의 발생 원인은 다양하지만, 많은 경우는 지상 부근과 상공의 온도차가 가져오는 대기의 불안정하게 따라 생기는(즉 불안정을 해소하려고 해 생긴다) 대류성의 상승 기류에 의하는 것이지만, 지형의 영향을 받기도 한다.따라서, 적란운은 많은 경우, 지상과 상공의 온도차가 커지는 여름 철로 보여지지만, 일본해측에서는 따뜻한 해면상에 차가운 계절풍이 흘러드는 것에 의해서 생기기도 한다.적란운은 크게 발달한 적운(웅대구름)이 한층 더 발달한 것이다.웅대구름이 한층 더 발달하면 운내에 빙정(얼음 알갱이)이나 싸라기눈이 많이 형성되어 그것들이나 빗방울이 점차 낙하해 하강기류가 발생하지만, 격렬한 상승 기류도 분포하고 있다.이와 같이 대류 활동이 활발하게 되어, 빙정이나 싸라기눈이 형성되어 격렬한 강수나 번개를 수반하기 쉬워진 것을 적란운이라고 부르지만, 웅대구름과 운정이 대류권계면에 이르기 전의 단계의 적란운을 외관상으로 구별하는 것은 곤란하다. 또, 웅대구름으로부터 니와카비(소나기)가 내리기도 하지만, 번개는 수반하지 않는[3].

적란운의 운정고도는 고위도 지역에서 4~10 km, 일본을 포함한 중 위도 지역에서 5~16 km, 저위도 지역에서 6~19 km부근에 이르러, 가끔 항공기항로상의 장애물이 된다. 게다가 적도 부근 등 상승 기류의 격렬한 장소에서는 국소적으로 20~22 km정도의 높이에까지 성장하는 일이 있다(이것은 일반적인 제트 여객기의 순항 고도의 대략 2배의 높이). 운정고도가 20 km전후의 거대한 적란운이 관측되기 쉬운 장소로서 오스트레일리아다윈바다를 들 수 있다.

 적란운은 대류권계면의 높이까지 달하는 만큼 연직 방향의 스케일이 크지만, 통상의 경우는 적란운의 운정이 성층권에 돌입해 거기로부터 계속 한층 더 발달할 것은 없다.따라서, 대류권계면이 천정과 같은 형태가 되어, 거기로부터 구름은 자꾸자꾸 수평에 퍼져 간다.전체적으로 본다든가곳과 같은 형태를 하고 있는 것부터, 이 구름을일까 곳 구름(anvil cloud, 일까 곳권운으로 불리는 경우도 있다)이라고 한다.

 
석양을 접수 오렌지색에 물들까 곳 구름 효고현 카와니시시에서(2007,8,10)

일까 곳 구름은, 그 부근의 저온에 의해서 빙정으로 구성되어 있다.구름이 권계면 부근에서 성층권에 돌입하지 않고, 수평에 퍼지는 이유는 대류권 상부와 성층권 하부의 온도의 차이에 의한다.즉, 대류권 상부에서는 기온이—70℃전후인데 대해 성층권 하부는 오존층의 영향으로 상대적으로 기온이 높다.이 기온차이에 의해서 운정은 성층권에 돌입하지 못하고, 권계면을 경계로 수평에 퍼진다.일까 곳 구름이 발생하고 있는 것은, 그 적란운의 활동이 매우 활발하고, 지상에서는 격렬한 뇌우를 수반하는 경우가 많다.즉, 일까 곳 구름이 발생하고 있는 적란운은 후에 말하는 적란운의 성숙기의 모습이다.

또, 적란운의 상당수는 그 운정근처에, 강한 제트 기류의 영향을 받아 빙정으로 완성된 권운등을 따르는 경우가 있다.이 권운은 「적란운의 보풀일기」라고 표현되고 보풀일기가 있는 것을 다모운, 없는 것을 무모운이라고 부른다.무모운과 다모운은 운종의 하나.

적란운이 광범위를 가리면, 그 중은 태양광이 차단해져 어두워져, 가끔 일중이라도 과 같이 되는 일이 있다.또, 구름 중(안)에서는 격렬한 대류가 일어나고 있어 그 하강기류가 지상까지 달해 다운 버스트등의 돌풍을 발생시키거나 깔때기 구름을 이라고도 된 회오리를 발생시키거나 하는 일이 있다.

적란운의 일생

 
적란운(시코쿠 상공)

적란운의 일생은, 소나기게릴라 호우등의 약 충분히 정도의 것으로부터, 태풍을 수반하는 거대한 것으로는 몇일간에 이르는 일이 있다.따라서, 적란운은 기상학으로는 통상 메소스케이르의 기상 요란으로서 구분되고 있는 것이 많다.

적란운은 지상에서 보면 하나의 큰 구름의 덩어리와 같이 보이지만, 적란운이 걸려 있는 부근에서는 비가 약해지거나 강해지거나 하고 있어, 1개의 큰 적란운안에 얼마든지 가 작은 적란운이 존재하고 있는 것이 알려져 있다.이 작은 적란운을 세포에 비유해 강수 셀(precipitation cell)이라고 부른다.적란운의 수명이 수시간인데 대해 강수 셀은 스케일이 상대적으로 작기 때문에 수명은 약 30분부터 60분이다.강수 셀의 일생은(1) 성장기, (2) 성숙기, (3) 감쇠기의 3 과정으로 분류된다.

성장기(적운기)

성장기는 이름대로, 강수 셀이 상승 기류에 의해서 발달해 나가는 과정이다.즉, 운정이 상승 기류에 의해서 자꾸자꾸 상승해 나간다.이 단계에서는 강수 셀은 상승 기류만을 따라, 빗방울등이 발생해도 상승 기류에 의해서 윗쪽에 옮겨지므로, 지상 부근에서의 강수는 없다.

성숙기

 
번개를 수반한 적란운

시간이 경과하면 성장기에 있는 강수 셀의 운정이 대류권 상부에 이르러, 빙정이나 빗방울등도 충분히 성장한다.따라서, 이러한 빗방울 등은 상승 기류에 거역해 낙하 운동을 시작하지만, 그 때에 마찰에 의해서 주변의 공기도 함께 질질 끌어 떨어뜨려, 하강기류를 발생시킨다.이 하강기류가 발생했을 때 강수 셀은 성숙기가 된다.이 단계에서는 하나의 강수 셀 중(안)에서 하강기류와 상승 기류가 공존한다.따라서, 상승 기류에 의해서 하부로부터 옮겨져 오는 빙정등과 낙하중의 빙정이 충돌해 버리게 된다.이 충돌시의 마찰에 의해서 정전기가 발생해, 이것이 몇번이나 일어나는 것으로 적란운이 전기를 찬다.적란운과 지상과의 전하의 틀림에 따라, 전압이 높아지면 결과적으로 방전이 일어난다.이것이 적란운에 의한 번개의 시작이다.지상에서 격렬한 뇌우가 일어나는 것은, 강수 셀의 성숙기이다.하강기류는 하강하는 빗방울등의 마찰에 의해서 생기지만, 얼음이 건조한 층을 통과하면 승화열로 주위의 공기를 차게 하기 위해서 하강기류를 증가시킨다.이것들이 차례차례로 일어나는 것부터 하강기류는 자꾸자꾸 강해진다.덧붙여 낙뢰는 구름의 바로 밑이 아니어도 발생하는 경우도 있다.상공(바로 위)은 개여 있어도 부근(20킬로정도 이내)에 있는 적란운으로부터 낙뢰가 일어나는 경우도 있으므로 주의가 필요하다.

 
일까 곳장 다모 적란운(Cumulonimbus capillatus incus)의 전경

감쇠기

 
아치구름을 수반한 거스트 프론트, 멕시코 Yucatan 반도에서
 
2000년 태풍 7호의 근원이 된 적란운의 열, 마셜 제도 근해

이러한 과정을 거쳐 강해진 하강기류는 원래 상공에 있었기 때문에, 또 승화에 의해도 차게 해지고 있으므로 매우 저온이다.결과적으로 이 저온의 하강기류가 구름의 바닥에 모여, 부분적으로 고압 상태가 된다.이러한 하강기류에 의해서 부분적으로 기압이 높아진 장소를 메소・하이(메소스케이르의 고기압이라고 하는 의미.뇌우성 고기압이라고도)라고 부르고 있다.이 공기가 운저로부터 지상으로 향해서 단번에 흐르기 시작한다(냉기 외출류).최종적으로는 상승 기류보다 하강기류 쪽이 강해져, 상승 기류가 약해져 온다.이것이 감쇠기의 시작이다.감쇠기가 되면 강수 셀은 수습으로 향한다.

또, 메소・하이로부터 공기가 지상으로 향해서 단번에 흐르기 시작할 때, 주위의 비교적 따뜻한 공기와 충돌하고, 차가운 공기가 따뜻한 공기에 비집고 들어가는 형태를 한다.이것은 한냉전선의 발생의 메커니즘을 닮아 있다.따라서 이 부분에서는 소형의 한냉전선과 같은 것을 생겨 이 선에 따라서 돌풍이 불기도 한다.이 선을 거스트 프론트라고 하는[4].이 때 지상에서는, 하강기류가 늘어나는 것에 의해서, 남아 있던 빗방울이 부슬부슬내리는 등 해, 마지막에 구름이 사라지는 것이다.이렇게 해 강수 셀은 일생을 끝낸다.

격렬한 강수가 몇분 계속 되어 그 후 돌풍을 수반해, 강수가 약해진다고 하는 기상 현상은 많이 관측되고 있다.그러나, 강수 셀의 일생이 지금 말한 3단계를 거칠지 어떨지는 대기 상태에 의존한다.3단계는 꽤 활발한 적란운에 대해 일어나는 것이어, 강수 셀에 따라서는 성장기부터 곧바로 소멸로 향하기도 한다.

또, 방금전 말한 원인에 의해서 일어나는 하강기류가 극단적으로 강해져, 지상에 피해를 가져오기도 한다.적란운에 수반하는 하강기류가 극단적으로 강한 경우, 이것을 다운 버스트라고 한다.거스트 프론트 부근에서는, 돌풍에 의해 국소적으로 기류의 소용돌이가 다수 태어나 이 중 극히 소수가 회오리가 되고, 드물게 피해를 가져오는 경우가 있다.

강수 셀 및 적란운이 소멸해도, 방금전 말한 거스트 프론트는 남는 일이 있다.거스트 프론트는 메소・하이가 원인으로 일어난 것이므로, 주위보다 차가운 공기로부터 되어 있다.거스트 프론트에 한층 더 습기찬 따뜻한 공기가 흘러들었을 경우, 다시 그 부분에 상승 기류가 발생해, 새로운 적란운이 발생하기도 한다.원래의 적란운을 원인으로서 새로운 적란운이 발생하므로, 적란운의 세대 교대로 불린다.

적란운의 세대 교대에는 다음 같은 경우도 있다.두 개의 적란운이 병행해 존재할 때, 양자의 적란운의 메소・하이에 의해서 하강기류가 동시기에 발생하는 일이 있다.그러자(면) 두 개의 하강기류가 부딪치기 위해, 공기는 위에 갈 수 밖에 없어져, 상승 기류가 발생해, 이 상승 기류에 의해서 적란운이 발생하는 것이다.이러한 세대 교대는 위성 화상으로 보면 알기 쉽다.하나의 적란운의 덩어리를 선두로 하고, 그 뒤로 얼마든지의 적란운이 계속 되는 경우이다.이러한 적란운은 지금 말한 메커니즘에 의해서 발생하고 있는 것이 많다.

파생하는 구름 모양

다양한 적란운

각주

관련 항목

외부 링크

This article is taken from the Japanese Wikipedia 적란운

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