[대기] 기온역전의 종류

Q. 다음 중 기온역전에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 역전이란 상공으로 올라갈수록 기온이 높아지는 현상을 말한다.
② 복사역전은 장기간에 걸쳐 형성되며, LA스모그사건의 원인이었다.
③ 연기가 배출되는 상당한 높이까지 강안정상태가 유지되는 기온역전일 경우 배출되는 연기의 형태는 부채형이 되고 굴뚝부근의 지표에서는 오염물질의 농도가 낮다.
④ 세계적인 오염사건의 공통인자로 기온역전을 들 수 있다.

답: 2번
LA스모그는 침강역전으로 일어난다 

Q. 침강역전(subsidence inversion)에 대한 설명으로 알맞지 않은 것은?

① 하늘이 맑고 바람이 적을 때 지표근처의 공기가 낮은 온도로 냉각되면서 침강기류를 형성한다.
② 고기압 영역의 공기가 하강하면서 기온이 단열변화로 승온되어서 발생하는 현상이다.
③ 대도시에서 발생한 대기오염 사건은 주로 침강역전과 관련이 있다.
④ 단시간의 오염문제라기 보다는 장시간의 오염축적에 의하여 문제를 야기시킨다.

답: 1번

Q. 침강 역전에 관한 다음 설명 중에서 옳지 않은 것을 고르시오.

① 고기압 내에서 상공에 공기의 침강으로 형성된다.
② 침강 공기는 습윤 단열률로 승온한다.
③ 대개 지상 1,000~2000m또는 3,000m 상공에 형성된다.
④ 역전층에는 석유계 배출 가스나 배연이 농축된다.
⑤ 광화학 작용에 의한 스모그가 발생한다.

답: 2번

Q. 기온역전의 발생을 가장 알맞게 설명한 것은?

① 이류성 역전 - 따뜻한 공기가 차가운 지표면 위로 불 때 발생
② 침강형 역전 - 저기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강할 때 발생
③ 해풍형 역전 - 바다에서 더워진 바람이 차가운 육지위로 불 때 역전 발생
④ 전선형 역전 - 차가운 공기가 따뜻한 지표위로 전선을 이루어 바람이 불 때 발생

답: 1번

 

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● 기온역전

지표에서 10㎞ 정도의 고도까지의 대기는 주로 구름이 발생하거나 비가 내리는 등의 기상현상이 일어나는 범위로, 대류권이라고 한다. 대류권의 기온은 지표의 열에너지에 의해 결정되기 때문에 고도가 올라갈수록 기온이 저하한다. 그런데 날씨가 맑은 밤에 지표의 온도가 크게 떨어지면 가장 고온이어야 할 지면 근처의 공기가 저온이 되고 고도가 올라갈수록 기온이 상승하는 현상이 일어난다. 이 현상을 기온역전이라고 한다. 이런 경우, 더 정확하게는 접지역전이라 하며 그 외에 상공의 공기덩이가 침강하여 일어나는 침강 역전이 있다

1) 지표역전(접지역전)

① 복사역전, 접지역전, 방사역전

- 복사역전이 형성되면 안개형성이 촉진되고 이를 접지역전이라 부름
- 밤에서 새벽까지 발생, 야간의 방사냉각에 의해 지표면 부근이 공기가 냉각되어 생겨나는 역전층
- 맑고 건조하며 바람이 약한 날 야간에 주로 발생, 겨울철 맑은날 아침에 자주 발생
- 일몰 후 지표면의 냉각이 빠르게 일어나 지표부근의 온도가 낮아져 발생한다
- 일출 후 지표면으로부터 역전층이 서서히 해소된다
- 대기가 안정한 상태로 지표부근의 오염물질이 축적되어 심각한 대기오염을 유발할 수 있다

② 지형 역전: 산의 계곡이나 분지와 같이 오목한 지형에서 발생 가능

③ 이류역전

- 따뜻한 공기가 차가운 지표나 수면 또는 눈 위를 지날 때 기층이 밑에서부터 냉각되어 발생하는 역전
- 해안지역에서 차가운 바다 위로 바람이 불 때 발생함
- 연중 어느 시기에나 상대적으로 찬 수면 위로 따뜻한 바람이 불어올 때 발생하며 보통은 밤에 잠깐 나타난다

2) 공중역전

① 침강 역전

- 고기압 중심부근에서 대기하층의 공기가 발산하고 넓은 지역에 걸쳐 상층의 공기가 서서히 하강하여 나타남
- 상층의 공기가 하강하면 단열압축에 의해 기온이 상승한다
- 대개 지상 1,000~2000m또는 3,000m 상공에 형성된다.
- 역전층에는 석유계 배출 가스나 배연이 농축된다.
- 광화학 작용에 의한 스모그가 발생한다. -> LA 스모그

② 해풍형 역전

- 아침에 해풍이 불기 시작하면 바다의 서늘한 공기와 육지의 더워진 공기 사이에서 전선면이 생김
- 이 전선면을 해풍전선면이라 하고 여기서 생기는 역전을 해풍역전이라 함
- 해풍역전은 이동성이 커 상하 난류가 커서 지표부근의 오염물질들을 오랫동안 정체시키지 못함

③ 난류형 역전

- 거친 표면 위에 강한 바람이 불면 난류가 형성되는데 이때 난류가 생기는 기층 전체는 혼합이 이루어져서 기온분포는 건조단열감율에 가까워지고 이 혼합층의 상부에 역전층이 생기게 되는데 이를 난류성 역전이라고 함

④ 전선형 역전

- 차가운 공기와 더운 공기가 서로 만나면서 밀도가 큰 찬공기는 아래에 위치하고 밀도가 작은 더운 공기는 상층에 우치하면서 발생하는 역전현상

 

 

출처: 기온역전. 환경직공무원 교재(신동성환경학원)