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대기 질량 뇌우

Air-mass thunderstorm
와가 바그가 상공에 거대한 뇌우가 몰아쳤다.

'보통',[1] '단일 세포', '정원 품종' 뇌우라고도 불리는 대기질량 뇌우는 일반적으로 약하고 보통 심하지 않은 뇌우다.[2] 이러한 폭풍은 적어도 어느 정도의 대류 가용 잠재 에너지(CAPE)가 존재하지만 매우 낮은 수준의 윈드 전단 및 나선성 환경에서 형성된다. 뇌우 발달에 중요한 요소인 리프팅 선원은 일반적으로 풍력 수렴과 관련된 기상 전선과 다른 낮은 수준의 경계에서 유도될 수 있지만 표면의 불균일한 난방의 결과물이다. 이러한 폭풍이 형성되는 데 필요한 에너지는 불순물, 즉 태양 복사의 형태로 온다. 공기 질량 뇌우는 빠르게 움직이지 않고, 1시간 이상 지속되지 않으며, 번개의 위협과 함께 소나기 같은 빛, 보통, 또는 폭우가 내린다. 폭우는 대기 중 마이크로파 전송을 방해할 수 있다.

번개의 특성은 부모성 뇌우의 특성과 관련이 있으며, 최소한의 강우량으로 뇌우 근처에서 산불을 유발할 수 있다. 특이한 경우에는 약한 강하와 작은 우박이 떨어질 수 있다. 그것들은 여름 오후 동안 온대 지역에서 흔하다. 모든 뇌우처럼, 평균적으로 층을 이룬 풍장은 움직임을 결정한다. 깊은 층의 바람 흐름이 가벼울 때 유출경계 진행이 폭풍의 움직임을 결정하게 된다. 뇌우가 항공에 위험할 수 있기 때문에 조종사들은 가시성이 더 좋은 지역 내에 있는 어떤 안개 층 위로 비행하고, 부모 뇌우로부터 우박이 떨어지는 지역이 될 수 있는 이러한 뇌우의 소용돌이 아래 비행하는 것을 피해야 한다. 수직 윈드 시어는 또한 유출 경계가 발생한 뇌우 베이스 근처에 있는 위험이다.

라이프 사이클

뇌우의 생애의 단계

초기 적운 상승의 방아쇠는 열을 발생시키는 지면을 가열하는 불순물이 될 수 있고, 두 바람이 모여 공기를 위로 밀어 올리는 지역 또는 상승하는 지형 위로 바람이 부는 지역일 수 있다. 적운으로 나타나는 높은 고도에서 온도가 낮아져 수분이 액체 방울로 빠르게 식는다. 수증기가 액체로 응축되면서 잠재열이 방출되어 공기를 따뜻하게 하여 주변의 건조한 공기보다 밀도가 낮아진다. 공기대류과정을 통해 상승하는 경향이 있다. 이것은 뇌우를 형성하는 아래에 저기압 구역을 형성하며, 다른 것은 적운운으로 알려져 있다. 전형적인 뇌우에서는 약 5×108 kg의 수증기가 지구 대기권으로 들어올려진다.[3] 그것들이 최소한의 수직 바람 전단 지역에서 형성되면서,[4] 뇌우의 강우량은 습하고 상대적으로 시원한 유출 경계를 만들어 폭풍의 낮은 수준의 유입을 감소시키고, 빠르게 방산을 야기한다. 천둥 번개와 함께 물웅덩이, 작은 우박, 강한 바람의 돌풍이 발생할 수 있다.[5]

일반적인 외관 위치

단일 세포 뇌우라고도 알려진 이것들은 많은 온대지방에서 전형적인 여름 뇌우들이다. 그것들은 또한 겨울 동안 바다에서 한랭 전선이 지나가는 것을 따르는 서늘하고 불안정한 공기에서도 발생한다. 뇌우의 군집 내에서, "세포"라는 용어는 각각의 분리된 주요 업데이터를 가리킨다. 뇌우 세포는 때때로 격리되어 형성되는데, 뇌우 한 번 발생은 새로운 뇌우 개발을 설정하는 유출 경계선을 발달시킬 수 있기 때문이다. 그러한 폭풍은 거의 심각하지 않고 국지적인 대기 불안정의 결과로서 "대기질량 뇌우"라는 용어가 사용된다. 그러한 폭풍과 관련된 짧은 기간의 혹독한 날씨가 있을 때, 그것은 맥박의 혹독한 폭풍으로 알려져 있다. 펄스 심한 폭풍은 폭풍의 환경에서 수직적 풍속이 최소화되어 체계성이 떨어지고 시공간적으로 랜덤하게 발생하여 예측이 어렵다. 형성과 방산 사이에 단일 세포 뇌우는 보통 20-30분 동안 지속된다.[6]

동작

빅토리아 스와프트 크릭 상공의 성숙한 단계에서 앤빌 모양의 천둥 구름

뇌우가 움직이는 두 가지 주요한 방법은 바람의 부착과 더 큰 열과 습기의 원천을 향한 유출 경계에 따른 확산이다. 많은 뇌우들이 평균 풍속과 함께 지구의 대류권, 즉 지구 대기의 가장 낮은 8킬로미터(5.0 mi)를 통과하며 움직인다. 어린 뇌우들은 키가 크지 않은 경향이 있기 때문에 더 성숙한 뇌우보다 지구의 표면에 더 가까운 바람에 의해 조종된다. 돌풍 전선, 즉 유출 경계의 선두 가장자리가 뇌우보다 앞서 움직이면 돌풍 전선과 나란히 천둥의 움직임이 움직인다. 이는 대기질량 뇌우(HP)와 같이 많은 강수량을 동반한 뇌우(Hunderstorm)를 동반한 요인에 가깝다. 수많은 뇌우가 서로 가까이 존재할 때 가장 가능성이 높은 뇌우가 병합될 때, 더 강한 뇌우의 움직임은 보통 합병된 세포의 향후 움직임을 지시한다. 평균 바람이 강할수록 다른 과정들이 폭풍 운동에 덜 관여하게 될 것이다. 기상 레이더에서 폭풍은 눈에 띄는 특징을 사용하여 스캔에서 스캔까지 추적된다.[7]

대류 강수량

칼부스형 적운

대류성 비 또는 소나기가 내리는 강우량은 적운에서 발생한다. 그것은 강렬하게 빠르게 변화하는 소나기처럼 떨어진다. 뇌우 같은 대류 구름은 수평 범위가 제한적이기 때문에 대류 강수량은 비교적 짧은 시간 동안 특정 지역에 걸쳐 떨어진다. 열대 지방의 대부분의 강수량은 대류성으로 보인다.[8][9] 그라우펠우박은 대류 강수량과 뇌우의 좋은 지표다.[10] 중위도에서 대류 강수량은 간헐적으로 발생하며 한랭 전선, 편평선, 따뜻한 전선 등 바오로클린 경계와 관련되는 경우가 많다.[11] 높은 강우량은 큰 빗방울을 동반한 뇌우와 관련이 있다. 폭우는 10기가헤르츠(GHz) 주파수 이상으로 마이크로파 송신이 희미해지지만 15GHz 주파수 이상으로 심각하다.[12]

번개

환경적 바람의 흐름이 가벼울 때 뇌우로부터 차가운 공기의 하향 운동은 모든 방향으로 바깥쪽으로 퍼져 나간다.

번개 빈도와 뇌우 내 강수량 사이의 관계가 발견되었다. 레이더가 14km(8.7mi) 이상 높이에서 되돌아오는 것을 보여주는 뇌우는 분당 10회 이상의 번개를 갖는 폭풍과 관련이 있다. 또한 총 낙뢰율과 뇌우의 크기, 상승기류 속도, 육지에 걸친 그라우펠의 양과 상관관계가 있다. 하지만 같은 관계가 열대 해양을 넘어서는 데는 실패한다.[13] 적은 강수량(LP) 천둥번개가 산불의 주요 원인 중 하나이다.[14][15]

항공 관련 문제

이러한 뇌우가 고립되어 형성되고 수평 시야가 좋은 지역에서, 조종사들은 이러한 폭풍들을 다소 쉽게 피할 수 있다. 흐릿해지는 더 습한 대기에서 조종사들은 이러한 폭풍의 더 나은 유리한 지점을 얻기 위해 안개층 위를 항해한다. 뇌우의 주요 빗줄기가 아닌 곳에는 우박이 떨어질 가능성이 높기 때문에 뇌우의 소용돌이 밑으로 날아가는 것은 권장되지 않는다.[16] 부모 뇌우로부터 지반 부근으로 퍼져 나가는 비냉각 공기의 얕은 층으로 인해 유출 경계가 형성되면 속도와 방향 윈드 전단 모두 3차원 경계의 선두 가장자리에서 발생할 수 있다. 유출경계가 강할수록 결과적으로 수직풍력전단도 강해진다.[17]

참고 항목

참조

  1. ^ Robert M. Rauber; John E. Walsh; Donna J. Charlevoix (2008). "Chapter Eighteen: Thunderstorms". Severe & Hazardous Weather: An Introduction to High Impact Meteorology (3rd ed.). Dubuque, Iowa: Kendall/Hunt Publishing Company. pp. 333–335. ISBN 978-0-7575-5043-0.
  2. ^ Jeff Haby (2008-02-19). "What Is An Air Mass Thunderstorm?". weatherprediction.com. Retrieved 3 December 2009.
  3. ^ Gianfranco Vidali (2009). "Rough Values of Various Processes". Syracuse University. Archived from the original on 2010-03-15. Retrieved 2009-08-31.
  4. ^ Steven Businger (2006-11-17). "Lecture 25 Air Mass Thunderstorms and Lightning" (PDF). University of Hawai'i. Retrieved 2010-06-08.
  5. ^ Lee M. Grenci; Jon M. Nese (2001). A world of weather: fundamentals of meteorology: a text/ laboratory manual. Kendall Hunt. p. 213. ISBN 978-0-7872-7716-1.
  6. ^ National Severe Storms Laboratory (2006-10-15). "A Severe Weather Primer: Questions and Answers about THUNDERSTORMS". National Oceanic and Atmospheric Administration. Archived from the original on 25 August 2009. Retrieved 2009-09-01.
  7. ^ Jon W. Zeitler; Matthew J. Bunkers (March 2005). "Operational Forecasting of Supercell Motion: Review and Case Studies Using Multiple Datasets" (PDF). National Weather Service Forecast Office, Riverton, Wyoming. Retrieved 2009-08-30.
  8. ^ B. Geerts (2002). "Convective and stratiform rainfall in the tropics". University of Wyoming. Archived from the original on 19 December 2007. Retrieved 2007-11-27.
  9. ^ Robert Houze (October 1997). "Stratiform Precipitation in Regions of Convection: A Meteorological Paradox?". Bulletin of the American Meteorological Society. 78 (10): 2179–2196. Bibcode:1997BAMS...78.2179H. doi:10.1175/1520-0477(1997)078<2179:SPIROC>2.0.CO;2.
  10. ^ Glossary of Meteorology (2009). "Graupel". American Meteorological Society. Archived from the original on 2008-03-08. Retrieved 2009-01-02.
  11. ^ Toby N. Carlson (1991). Mid-latitude Weather Systems. Routledge. p. 216. ISBN 978-0-04-551115-0.
  12. ^ Harvey Lehpamer (2010). Microwave transmission networks: planning, design, and deployment. McGraw Hill Professional. p. 107. ISBN 978-0-07-170122-8.
  13. ^ Vladimir A. Rakov; Martin A. Uman (2007). Lightning: Physics and Effects. Cambridge University Press. pp. 30–31. ISBN 978-0-521-03541-5.
  14. ^ "Wildfire Prevention Strategies" (PDF). National Wildfire Coordinating Group. March 1998. p. 17. Archived from the original (PDF) on 2008-12-09. Retrieved 2008-12-03.
  15. ^ Vladimir A. Rakov (1999). "Lightning Makes Glass". University of Florida, Gainesville. Archived from the original on 11 November 2007. Retrieved November 7, 2007.
  16. ^ Robert N. Buck (1997). Weather Flying. McGraw-Hill Professional. p. 190. ISBN 978-0-07-008761-3.
  17. ^ T. T. 후지타(1985) "다운버스트, 마이크로버스트, 매크로버스트". SMRP 연구서 210, 122 페이지

외부 링크