4-1. 바람이란 무엇인가?

바람
온도의 차이는 압력의 차이를 만듭니다. 이러한 압력 차이는 평형에 도달하려는 끝없는 시도에서 복잡한 바람 시스템을 구동합니다. 바람은 또한 수증기를 운반하고 안개, 구름 및 강수 현상을 일으킵니다. 바람을 기압 패턴 및 기상 시스템의 움직임과 연관시키는 데 도움이 되길 바랍니다.
대류현상
두 표면이 불균등하게 가열되면 위의 공기가 고르지 않게 가열됩니다. 따뜻한 공기는 팽창하여 차가운 공기보다 가볍거나 밀도가 낮아집니다. 밀도가 높고 차가운 공기는 더 큰 중력에 의해 지면으로 끌어당겨집니다. 두 가지가 섞일 때 기름이 물 위로 밀려 올라가듯이 따뜻한 공기를 위로 밀어 올리는 것입니다. 대류 과정은 상승하는 공기는 확산하고 냉각되어 결국 하강합니다. 불균형의 가열이 지속되는 동안 대류는 지속해서 대류 흐름을 유지합니다.
대류 흐름에서 수평 기류는 "바람"입니다. 크고 작은 규모의 대류는 반구 모양의 소용돌이로 구형의 모양으로 순환합니다. 이 수평 흐름인 바람은 "이류"라고 합니다. 이 용어는 일반적으로 따뜻한 이유, 한랭 이류, 수증기 이류로 표현됩니다.
압력 GRADIENT 힘
기압 차이는 바람을 움직이기 위해 힘을 생성해야 합니다. 이 힘이 압력 구배 힘입니다. 힘은 높은 압력에서 낮은 압력으로 가며 등압선 또는 윤곽선에 수직입니다. 압력 차이가 지역에 걸쳐 발생하면, 압력 구배력이 등압선을 가로질러 공기를 직접 이동시키기 시작합니다. 등압선의 간격이 가까울수록 압력이 강해집니다. 기압 구배력이 강할수록 바람도 강해집니다. 따라서 간격이 좁은 등압선은 강한 바람을 의미합니다. 넓은 간격의 등압선은 더 가벼운 바람을 의미합니다. 기압 분석을 통해 등고선 또는 등압선 간격에서 풍속의 일반적인 정보를 얻을 수 있습니다.
지구의 불균등한 가열로 인해 표면 압력은 따뜻한 적도 지역에서 낮고 추운 극지방에서 큽니다. 극에서 적도까지 기압 구배가 발생합니다. 지구가 자전하지 않는다면 이 기압 구배력만이 바람에 작용하는 유일한 힘이 될 것입니다. 차가운 공기는 극에서 가라앉을 것입니다. 바람은 적도에서 극지방으로 불어올 것입니다. 적도의 따뜻한 공기는 위쪽으로 밀려 올라갑니다. 높은 고도의 바람은 극지방을 향해 직접 불게 됩니다. 그러나 지구는 회전합니다. 그리고 이 회전은 이 단순한 계산을 크게 변화시킵니다.
코리올리 힘
움직이는 질량체는 외부의 힘이 작용할 때까지 직선으로 이동합니다. 그러나 회전하는 플랫폼에서 이동하는 질량을 보면 플랫폼에 대한 이동하는 질량의 경로가 휘거나 휘어진 것처럼 보입니다. 코리올리 힘은 항공기의 경로에 영향을 미칩니다. 우리는 북반구에 집중하여 오른쪽으로 편향되는 힘을 알아보겠습니다. 코리올리 힘은 풍향에 직각이며 풍속에 정비례합니다. 즉, 풍속이 증가할수록 코리올리 힘도 증가합니다. 위도에 따라도 다릅니다. 적도에서는 0이며 극지방에서는 최대까지 다양합니다. 적도를 제외하고 모든 위도에서 풍향에 영향을 미칩니다. 특히 이 효과는 중위도와 고위도에서 더 두드러집니다. 기압 구배력은 바람을 움직이고 등압선에 수직임을 기억하나요? 기압 구배력이 처음 설정되면 바람은 등압선을 가로질러 높은 압력에서 낮은 압력으로 붑니다. 그러나 공기가 움직이는 순간 코리올리 힘이 공기를 오른쪽으로 편향시킵니다. 곧 바람이 완전히 90도로 빗나가게 되며 등압선 또는 등고선과 평행을 이룹니다. 힘이 균형을 이룬 상태에서 바람은 등압선 또는 등고선과 평행을 유지합니다. 지표면 마찰은 나중에 논의하겠지만 이 균형을 깨뜨리는 또 하나의 힘입니다.
일반적으로 북위 약 30도 고기압대는 공기를 지표면에서 북쪽과 남쪽으로 밀어냅니다. 북쪽으로 향하는 공기는 중위도 폭풍을 만듭니다. 남쪽으로 이동하는 공기는 잘 알려진 아열대 북동 무역풍이 되는 코리올리 힘에 의해 다시 편향됩니다. 중위도에서는 높은 고도의 바람이 주로 서쪽에서 오고 우세한 편서풍으로 알려져 있습니다. 극동풍은 위도 약 60도의 저고도 순환을 만듭니다.
이 세 가지 주요 바람 띠는 그림으로도 존재합니다. 북동 무역풍은 열대성 폭풍을 동쪽에서 서쪽으로 전달합니다. 우세한 편서풍은 일반적으로 서쪽에서 동쪽으로 중위도 폭풍을 전달합니다. 비교적 작은 북극 지역에서는 주요 폭풍 시스템이 거의 발생하지 않습니다. 극동풍의 주요 영향은 중위도 폭풍의 발달에 대한 기여입니다.
마찰
바람과 지형 표면 사이의 마찰은 바람을 느리게 합니다. 지형이 거칠수록 마찰 효과가 커집니다. 또한 풍속이 강할수록 마찰이 커집니다. 마찰을 힘으로 생각하지 않을 수도 있지만 항상 바람의 방향과 반대로 작용하는 매우 실제적이고 효과적인 힘입니다.
마찰력이 풍속을 늦추면 코리올리 힘이 감소합니다. 그러나 마찰은 압력 구배력에 영향을 미치지 않습니다. 압력 구배와 코리올리 힘이 더 이상 균형을 이루지 않습니다. 더 강한 기압 구배력은 바람을 등압선을 가로질러 더 낮은 압력 쪽으로 비스듬히 돌립니다. 
제트 스트림
일반적인 순환에 대해서 논의할 때 "제트 기류는" 언급하지 않도록 하겠습니다. 평균적으로 바람은 대류권의 높이에 따라 증가하며 대류권 계면 부근에서 최대로 절정에 이릅니다. 이러한 최대 바람은 좁은 지역에 더 집중되는 경향이 있습니다. 제트 기류는 대류권 계면 근처에서 대기를 굽이굽이 굽이치는 좁은 형태의 바람 통로입니다. 그것은 주로 고고도 비행을 위한 것이기 때문에 후에 다룰 "고고도 기상 현상"에서 배워보겠습니다.