고고도 기상 (High Altitude Weather)

민간 항공기뿐만 아니라 군 항공기를 포함한 일반 여러 항공기는 일반적으로 대류권 상층부 혹은 성층권의 낮은 고도에서 비행합니다. 대류권 계면, 제트 스트림, 청천 난기류, 비행운, 높은 고도의 연무 등은 고고도에서 볼 수 있는 기상현상입니다. 이번 장에서는 보다 더 높은 고도의 결빙 및 뇌우 위험에 대해서 알아보고 그 현상을 설명하겠습니다.

대류권 계면
고고도에서 비행하는 조종사들이 대류권 계면에 관심을 가져야만 하는 이유를 알아봅시다. 온도와 바람은 비행의 효율성, 편안함 및 안전에 영향을 미치는 대류권 계면 부근에서 크게 변합니다. 최대 풍속의 바람은 일반적으로 대류권 계면 근처에서 발생합니다. 이러한 강한 바람은 종종 위험한 난기류를 생성하는 좁은 윈드시어 구역을 만듭니다.
온도, 바람 및 윈드시어에 대한 비행 지식은 비행 계획을 수립할 때 특히 더 중요합니다.
1장에서 우리는 대류권 계면이 대류권과 성층권 사이의 경계를 형성하는 얇은 층이라는 것을 배웠습니다. 대류권 계면의 높이는 적도에서 약 65000피트이고, 극에서 20000피트 이하까지 다양합니다. 그만큼 대류권 계면은 연속적이지 않고 오히려 적도에서 극으로 가면서 계단식 모양으로 점차 낮아집니다. 이러한 현상은 각 지역에서의 “단절” 형태로 나타내어집니다. 열대지역의 대류권 계면과 극지방의 대류권 계면은 서로 끊어져 있습니다.
급격한 온도 변화는 대류권 계면의 특징입니다. 열대지역의 대류권 계면은 높이가 올라갈수록 온도도 증가합니다. 극지방의 대류권 계면은 고도가 올라가도 온도는 거의 일정합니다.

제트 기류
제트 기류는 물결 모양의 패턴으로 지구 주위로 뻗어 있는 최대 풍속의 바람이며, 좁고 얇으며 구불구불한 강의 형태를 띠고 있습니다. 제트 기류는 경우에 따라 2개, 3개가 한 번에 생겨날 수도 있습니다. 중위도의 제트 기류는 일반적으로 열대 지방 근처의 제트 기류보다 강합니다. 일반적으로 대류권 계면의 틈에서 발생하며, 온도 차이가 극명한 지역에서 생긴다고 볼 수 있습니다. 제트 기류로 정의하려면 최소 50노트 이상의 바람이어야 합니다. 최대 풍속은 일정하지 않습니다. 부메랑과 같은 모양을 하고 있습니다.
제트 기류는 상층 대기의 기압 능선과 골과 함께 움직입니다. 일반적으로 압력 시스템보다 빠르게 이동하며 최대 풍속은 구간과 시스템에 따라 다릅니다. 중위도에서 제트 기류의 풍속은 평균적으로 여름보다 겨울에 훨씬 더 강합니다. 또한 제트 기류는 여름보다 겨울에 더 남쪽으로 이동합니다.
제트 기류의 풍속은 중심부에서 바깥쪽으로 이동하며 감소하는 경향을 보입니다. 또한 풍속의 감소율은 적도 쪽보다 극 쪽에서 훨씬 더 큽니다. 따라서 윈드시어의 위험도도 적도보다는 극지방에서 더 주의해야 합니다. 등고선의 간격이 더 가까운 차트는 풍속이 더 빠르다는 것을 유의하십시오. 수평 방향의 윈드시어가 발생할 수 있습니다.
강력하고 긴 궤적의 제트 기류는 일반적으로 잘 발달한 지표면 전선 시스템과 관련이 있습니다.
저기압 형성(순환 발생)은 일반적으로 제트 기류의 남쪽에 있으며 저기압이 깊어짐에 따라 더 가까워집니다. 폐색 저점은 제트 기류의 북쪽으로 이동하고 제트는 폐색 지점 근처에서 전선을 가로지릅니다. 이 긴 제트 기류는 따뜻한 공기와 차가운 공기 사이의 높은 수준의 경계를 표시하며 원형 모양의 구름에 형성될 가능성이 높습니다.

CIRRUS CLOUD
공기는 적도 쪽에서 위쪽으로 제트 기류 중심부를 따라 나선형 방향으로 움직입니다. 따라서 많은 양의 수분이 존재할 때, 제트 기류의 적도 쪽에 권상운이 형성됩니다. 제트 기류 흐림 현상은 잘 형성된 기압 시스템과는 독립적으로 형성될 수 있습니다. 이러한 흐림은 주로 흩어져 있는 것부터 얕은 층이나 줄무늬의 부서진 범위까지 다양합니다. 때때로 그들의 낚싯바늘 형태나 유선형의 바람에 휩쓸리는 모양은 항상 발달 중인 또는 강렬한 기상 시스템에서 아주 멀리 떨어져 있는 매우 강한 상층 바람을 나타냅니다.
가장 조밀한 권운형 구름은 잘 정의된 시스템에서 발생합니다. 그들은 넓은 형태로 나타납니다. 구름은 상부 골에서 다소 짙어지고 하류에서 두꺼워지며 바람이 불어오는 능선의 마루에서 가장 짙어집니다. 구름은 산등성이 마루를 지나 하강하는 공기 영역으로 들어간 후 점점 가늘어집니다. 권운 띠의 극지방 쪽 경계는 종종 매우 갑작스럽고 특히 폐쇄된 전선 시스템에서 더 낮은 구름에 자주 나타납니다. 권운 띠의 밝은 그늘은 낮은 기온을 나타내지만 따뜻한 낮은 구름은 더 어두운 그늘을 나타냅니다.
조밀하고 줄무늬가 있는 권운의 상한선은 대류권 계면 부근에 있습니다. 띠는 10000~120000피트 두께의 단일 레이어 또는 다중 레이어일 수 있습니다. 조밀한 제트 기류 현상 권상 흐림은 중위도와 극지 제트를 따라 가장 만연합니다. 그러나 권운 띠는 일반적으로 겨울에 아열대 제트기를 따라 형성되는데, 이때 깊은 상부 기압골이 남쪽으로 내려가 열대 지방으로 떨어집니다.
권운 자체는 항공기에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 조밀하고 연속적인 범위에는 조종사가 계기에 대한 지속적인 시선 분산이 필요합니다. 대부분의 조종사는 IFR에도 불구하고, 시각적 지평선으로 비행하는 것보다 이것이 더 피곤하다고 생각합니다.
제트 기류 권운 보호막의 더 중요한 측면은 난기류와의 연관성입니다. 광범위한 권운 구름은 지표면과 상층부가 깊어짐에 따라 종종 발생합니다. 이러한 심화 시스템은 커다란 난기류를 생성합니다.