눈(사이클론)
Eye (cyclone)시리즈의 일부 |
열대 저기압 |
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열대성 저기압의 개요 |
눈은 열대성 저기압의 중심에 있는 대부분 차분한 날씨의 지역입니다.폭풍의 눈은 대략 원형의 지역으로, 일반적으로 직경이 30~65km(19~40마일)입니다.그것은 가장 혹독한 날씨와 가장 강한 바람이 부는 곳에 우뚝 솟은 뇌우의 고리인 안벽으로 둘러싸여 있다.사이클론의 가장 낮은 기압은 눈에서 발생하며 폭풍 [1]밖의 기압보다 15퍼센트나 낮을 수 있다.
강한 열대성 저기압에서 눈은 사방이 우뚝 솟은 대칭적인 안벽으로 둘러싸인 가벼운 바람과 맑은 하늘로 특징지어진다.약한 열대성 저기압에서는 눈이 잘 정의되지 않고 위성 사진에 밝게 나타나는 높고 두꺼운 구름 지역인 중앙의 짙은 구름으로 가려질 수 있다.약한 폭풍이나 흐트러진 폭풍은 눈을 완전히 감싸지 않거나 폭우가 내리는 것을 특징으로 하는 안벽을 특징으로 할 수도 있다.그러나 모든 폭풍우에서 눈은 폭풍의 최소 기압 위치이다. 즉, 해수면 기압이 가장 [1][2]낮다.
구조.
전형적인 열대 저기압의 눈은 지름이 약 30–65km(20–40mi)이며, 보통 폭풍의 기하학적 중심에 위치한다.눈은 맑거나 얼룩덜룩한 낮은 구름(맑은 눈)을 가지고 있을 수 있으며, 낮은 구름과 중간 구름(차오른 눈)으로 가득 차 있을 수 있으며, 중앙의 짙은 구름에 가려질 수도 있다.하지만, 특히 중심부 근처에는 바람과 비가 거의 오지 않는다.이것은 폭풍의 가장 강한 [3]바람이 있는 안벽의 조건과는 극명한 대조를 이룬다.열대 저기압의 메커니즘으로 인해 눈과 바로 위의 공기는 [4]주위보다 따뜻하다.
보통 상당히 대칭인 반면, 눈은 직사각형이고 불규칙할 수 있으며, 특히 약한 폭풍우에서는 더욱 그렇습니다.큰 너덜너덜한 눈은 조각난 것처럼 보이는 비원형 눈이며, 약하거나 약한 열대성 사이클론의 지표입니다.열린 눈은 원형일 수 있지만, 안벽이 눈을 완전히 감싸고 있지 않고, 또한 약해지고 습기가 부족한 사이클론이나 약하지만 강한 사이클론을 나타냅니다.이 두 관측치는 드보락 [5]분석을 통해 열대 저기압의 강도를 추정하는 데 사용된다.아이월(eyewall)은 일반적으로 원형이지만 삼각형에서 육각형에 이르는 뚜렷한 다각형 모양이 나타날 [6]수 있습니다.
일반적인 성숙한 폭풍은 수십 마일 지름의 눈을 가지고 있지만, 빠르게 심해지는 폭풍은 핀홀 눈이라고 불리는 매우 작고, 맑고, 둥근 눈을 발달시킬 수 있습니다.핀홀 눈을 가진 폭풍은 강도의 큰 변동을 일으키기 쉬우며,[7] 기상 캐스터에게 어려움과 좌절감을 준다.
지름이 10nmi(19km, 12mi) 미만인 작은/작은 눈은 종종 안벽 교체 주기를 유발하며, 여기에서 원래 안벽 외부에 새로운 안벽이 형성되기 시작합니다.이것은 안구 바깥쪽으로 15에서 수백 킬로미터(10에서 수백 마일) 떨어진 곳에서도 발생할 수 있습니다.그리고 나서 폭풍은 두 개의 동심원 안벽, 즉 "눈 안의 눈"을 형성합니다.대부분의 경우, 바깥쪽 안벽은 형성 직후부터 수축하기 시작하는데, 이것은 안쪽 눈을 막고 훨씬 더 크지만 안정적인 눈을 남긴다.교체 주기가 발생하면서 폭풍을 약화시키는 경향이 있는 반면, 새로운 안벽은 오래된 안벽이 소멸된 후 상당히 빠르게 수축하여 폭풍이 다시 강해질 수 있습니다.이로 인해 [8]안벽 교체의 또 다른 강화 사이클이 발생할 수 있습니다.
눈의 크기는 370km(230mi)[10]에서 불과 3.7km(2.3mi)[9]에 이른다.큰 눈을 가진 폭풍이 매우 강해지는 것은 드문 일이지만, 그것은 특히 고리 모양의 허리케인에서 발생한다.허리케인 이사벨은 역사상 11번째로 강력한 북대서양 허리케인이었으며,[11] 며칠 동안 65-80km의 큰 폭의 눈을 지속했다.
형성 및 검출
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/00/Hurricane-profile-en.svg/250px-Hurricane-profile-en.svg.png)
열대성 저기압은 일반적으로 열대 지역의 기후 교란 지역에 있는 넓고 무질서한 지역에서 형성된다.더 많은 뇌우가 형성되고 모이면서, 폭풍은 공통의 중심을 중심으로 회전하기 시작하는 비대를 발달시킨다.폭풍이 강해질 때, 발달하는 폭풍의 회전 중심에서 일정한 거리에서 더 강한 대류 고리가 형성됩니다.강한 뇌우와 폭우가 강한 상승 기류의 지역을 표시하기 때문에 지표면의 기압은 떨어지기 시작하고 사이클론 [12]상층부에 공기가 축적되기 시작합니다.그 결과 고기압이 형성되거나 중심 밀도 구름 위에 고기압이 형성된다.그 결과, 축적된 공기의 대부분은 열대 저기압 상공을 고기압적으로 바깥쪽으로 흐릅니다.형성되는 눈 바깥에서 대기 상층의 고기압은 사이클론 중심을 향해 흐르는 흐름을 증가시켜 공기를 안벽 쪽으로 밀어내고 양의 피드백 [12]루프를 일으킨다.
그러나 축적된 공기의 작은 부분은 바깥쪽으로 흐르지 않고 폭풍의 중심을 향해 안쪽으로 흐릅니다.이로 인해 기압이 더욱 높아져 공기의 무게가 폭풍의 중심에서 상승 기류의 강도와 맞닿게 됩니다.폭풍의 중심에서 공기가 하강하기 시작하면서 비가 거의 내리지 않는 지역, 즉 새로 형성된 [12]눈을 만듭니다.
이 과정에는 미스터리로 남아 있는 많은 측면이 있다.과학자들은 왜 대류의 고리가 순환의 중심부 위가 아니라 그 주위에 형성되는지, 또는 왜 상층 고기압이 폭풍 위쪽으로 과잉 공기의 일부만 분출하는지 알지 못한다.눈이 형성되는 정확한 과정에 대해 많은 이론들이 존재한다: 확실히 알려진 것은 눈이 열대성 사이클론이 높은 풍속을 [12]달성하는데 필요하다는 것이다.
눈의 형성은 거의 항상 열대 저기압의 조직과 강도를 증가시키는 지표이다.이것 때문에, 기상 캐스터들은 눈 형성 징후를 찾기 위해 발달하는 폭풍을 주의 깊게 관찰한다.
맑은 눈을 가진 폭풍우의 경우, 기상 위성의 사진을 보는 것만큼이나 눈 감지가 간단하다.그러나 눈이 가득 찬 폭풍우나 중앙의 짙은 구름으로 완전히 가려진 눈에 대해서는 다른 감지 방법을 사용해야 한다.배와 허리케인 헌터의 관측은 폭풍의 중심에 풍속이 떨어지거나 강우량이 부족한 것을 찾아 시각적으로 눈을 정확히 잡을 수 있다.미국, 한국, 그리고 몇몇 다른 국가에서는 NEXRAD 도플러 기상 레이더 네트워크가 해안 근처의 눈을 탐지할 수 있다.기상위성은 또한 대기의 수증기와 구름 온도를 측정하는 장비를 운반하는데, 이것은 눈이 형성되는 것을 발견하는 데 사용될 수 있다.게다가, 과학자들은 최근 오존이 풍부한 성층권으로부터의 공기 침하로 인해 눈에 있는 오존의 양이 안벽의 양보다 훨씬 많다는 것을 발견했다.오존에 민감한 기기는 위성사진에서 눈의 [13]형성을 판단하기 전에 공기 기둥을 관측하고 눈의 형성을 나타내는 데 사용되는 측정을 수행합니다.
한 위성 연구는 폭풍이 [14]몰아칠 때마다 평균 30시간 동안 눈이 감지되는 것을 발견했다.
관련 현상
아이월 교체 주기
동심원 안벽 주기라고도 불리는 안벽 교체 주기는 일반적으로 185km/h(115mph) 이상의 바람이 부는 강한 열대성 사이클론이나 주요 허리케인(사피르-심슨 허리케인 등급의 범주 3 이상)에서 자연적으로 발생한다.열대성 사이클론이 이 강도에 도달하고 안벽이 수축하거나 이미 충분히 작을 때(위 참조) 외부 레인밴드의 일부가 강화되어 안쪽으로 천천히 이동하며 필요한 수분과 각운동량을 내측 안벽에서 빼앗아가는 뇌우 고리로 형성될 수 있다.가장 강한 바람이 사이클론의 안벽에 위치하기 때문에 열대성 사이클론은 보통 이 단계에서 내벽이 외벽에 의해 "초크"되기 때문에 약해집니다.결국 외측 안벽이 내측 안벽을 완전히 대체하게 되고 폭풍은 다시 [8]강해질 수 있다.
이 과정의 발견은 미국 정부의 허리케인 수정 실험 프로젝트 스톰퓨리를 끝낸 부분적인 원인이었다.이 프로젝트는 안벽 외부에 구름을 뿌리는 것을 시작하였고, 새로운 안벽을 형성하고 폭풍을 약화시켰다.이것이 허리케인 역학으로 인한 자연스러운 과정이라는 것이 밝혀졌을 때, 이 프로젝트는 빠르게 [8]포기되었다.
거의 모든 강력한 허리케인은 존재 기간 동안 최소한 이러한 주기 중 하나를 겪습니다.1980년 허리케인 앨런은 사피르-심슨 등급의 카테고리 5와 카테고리 4 사이에서 여러 차례 오르내리며 안벽 교체 주기를 반복했다.허리케인 줄리엣은 3중 [15]안벽의 흔치 않은 사례였다.
해자
열대 저기압의 해자는 안벽 바깥 또는 동심원 안벽 사이에 있는 투명한 고리이며, 침하(공기가 천천히 가라앉는 것)와 강수량이 거의 또는 전혀 없는 것이 특징이다.해자의 공기 흐름은 스트레칭 및 전단 누적 효과에 의해 좌우됩니다.아이월 사이의 해자는 폭풍우에서 공기의 회전 속도가 폭풍 중심으로부터의 거리에 비례하여 크게 변화하는 영역입니다. 이러한 영역을 급속 필라멘트 구역이라고도 합니다.이러한 영역은 잠재적으로 충분한 힘을 가진 소용돌이 근처에서 발견될 수 있지만, 강한 열대성 [16]저기압에서 가장 두드러진다.
안벽중피질
안벽 중피질(eyewall mesovortice)은 강한 열대성 사이클론의 안벽에서 볼 수 있는 작은 규모의 회전 특성입니다.그것들은 원칙적으로 다중 소용돌이 [17]토네이도에서 종종 관찰되는 작은 소용돌이와 유사하다.이러한 소용돌이에서 풍속은 안벽의 [18]다른 곳보다 클 수 있다.안벽 중피질증은 열대성 [17]저기압에서 심해지는 시기에 가장 흔하다.
안벽 중피질체는 열대성 사이클론에서 종종 특이한 행동을 보인다.그것들은 보통 저기압의 중심을 중심으로 회전하지만, 때때로 정지해 있다.안벽 중피질들은 심지어 폭풍의 눈을 가로지르는 것으로 기록되었다.이러한 현상은 관찰,[19] 실험 [17]및 [20]이론적으로 입증되었다.
안벽 중피질체는 열대성 사이클론 상륙 후 토네이도의 형성에 중요한 요소이다.중피질들은 개별 대류 세포나 상승 기류에서 회전을 일으킬 수 있으며, 이것은 토네이도 활동을 이끈다.상륙 시에는 열대 저기압의 순환과 육지 사이에 마찰이 발생합니다.이것은 중간피질들이 지표로 내려와 [21]토네이도를 일으킬 수 있다.경계층의 이러한 토네다성 순환은 강한 열대성 사이클론의 내부 안벽에 널리 분포할 수 있지만, 지속 시간이 짧고 크기가 작기 때문에 자주 [22]관찰되지 않는다.
스타디움 효과
스타디움 효과는 강한 열대성 저기압에서 관찰되는 현상이다.이것은 꽤 흔한 사건인데, 안벽의 구름이 지표면에서 높이만큼 바깥쪽으로 휘어집니다.이는 마치 스포츠 경기장과 같은 공중에서 펼쳐진 돔과 같은 외관을 제공한다.눈동자는 항상 폭풍의 꼭대기에서 더 크고 폭풍의 바닥에서 가장 작습니다. 왜냐하면 눈벽의 상승 공기는 동일한 각운동량의 아이솔린을 따르기 때문입니다. 아이솔라인은 [23][24][25]높이만큼 바깥쪽으로 기울어집니다.
눈과 같은 기능
눈 같은 구조는 열대성 저기압의 강도에서 종종 발견된다.허리케인이나 태풍에서 볼 수 있는 눈과 마찬가지로 대류가 없는 폭풍의 순환 중심에 있는 원형 영역이다.이러한 눈 같은 특징은 일반적으로 사피르-심슨 등급의 강도 1의 열대성 폭풍과 허리케인을 심화시키는 데 가장 많이 나타난다.예를 들어, 허리케인 [26]베타에서 폭풍의 최대 풍속이 80km/h(50mph)에 불과할 때 눈과 같은 특징이 발견되었다.이러한 특징은 일반적으로 우주에서 볼 수 [27]있는 가시파장이나 적외선 파장에서는 볼 수 없지만 마이크로파 위성 사진에서는 쉽게 볼 수 있습니다.대기의 중간 수준에서 발생하는 것은 완전한 눈의 형성과 유사하지만, 수직 윈드 [28][29]시어에 의해 형상이 수평으로 변위될 수 있다.
위험 요소
비록 눈은 폭풍의 가장 잔잔한 부분이지만, 중심에는 바람이 없고 일반적으로 맑은 하늘이지만, 바다에서는 가장 위험한 지역일 수 있습니다.아이월에서는 바람에 의해 움직이는 파동이 모두 같은 방향으로 이동한다.그러나 눈의 중심에는 파동이 모든 방향에서 모이면서 불규칙한 볏을 만들어 서로 부딪혀 흉포한 파동이 된다.허리케인 파도의 최대 높이는 알려지지 않았지만, 허리케인 이반(Ivan)이 4등급 허리케인이었을 때 측정한 바에 따르면 안벽 근처 파도는 최고점에서 [30]기압골까지 40m(130ft)를 넘는 것으로 추정됐다.
특히 허리케인이 흔치 않은 지역에서 흔히 볼 수 있는 실수는 주민들이 평온한 눈이 지나갈 때 피해를 조사하기 위해 집을 나서다가 반대편 [31]안벽의 거센 바람에 허를 찔리는 것이다.
기타 사이클론
열대성 저기압만이 공식적으로 "눈"이라고 불리는 구조를 가지고 있지만, 눈과 같은 [1][32]특징을 보일 수 있는 다른 기상 시스템이 있습니다.
극저온
극저온은 극지방에서 발견되는 일반적으로 지름이 1,000km(600mi)보다 작은 중간 규모의 기상계이다.열대성 저기압처럼 비교적 따뜻한 물 위에서 형성되며, 깊은 대류와 강풍 이상의 바람이 특징일 수 있다.하지만 열대성 폭풍과 달리, 그들은 훨씬 더 추운 온도와 훨씬 높은 위도에서 번성한다.또한 크기가 작고 지속 시간이 짧으며, 하루 이상 지속되는 경우는 거의 없습니다.이러한 차이에도 불구하고, 그것들은 안벽과 비와 눈의 띠로 둘러싸인 맑은 눈을 [33]특징으로 하는 열대성 사이클론과 구조가 매우 유사할 수 있습니다.
온대 저기압
온대성 사이클론은 다른 기단의 경계에 존재하는 저기압 지역입니다.전형적인 북미 북풍과 유럽 폭풍을 포함하여 중위도에서 발견되는 거의 모든 폭풍은 자연에서 온대성입니다.이들 중 가장 심한 것은 기압이 가장 낮은 곳에서 맑은 "눈"을 가질 수 있지만, 보통 낮은 비굴성 구름으로 둘러싸여 있고 [34]폭풍의 뒤쪽 끝 부근에서 발견됩니다.
아열대성 저기압
아열대 저기압은 일부 온대성 및 일부 열대성 특성을 가진 저기압 시스템이다.이와 같이, 그들은 자연에서 진정한 열대성은 아니지만 안목을 가지고 있을 수 있다.아열대성 사이클론은 강한 바람과 바다를 일으키며 매우 위험할 수 있으며, 종종 완전한 열대성 사이클론으로 진화한다.이러한 이유로,[35] 국립 허리케인 센터는 2002년부터 아열대 폭풍을 명명 체계에 포함시키기 시작했다.
토네이도
토네이도는 지구상에서 가장 빠른 바람을 일으키는 파괴적인 소규모 폭풍이다.두 가지 주요 유형이 있습니다: 단일 소용돌이 토네이도는 단일 회전하는 공기 기둥으로 구성되고 다중 소용돌이 토네이도는 작은 소용돌이 모양으로 구성되며, 작은 소용돌이 토네이도는 모두 공통의 중심을 중심으로 회전합니다.이 두 종류의 토네이도는 모두 평온한 눈을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.이 이론들은 기상 레이더에 의한 도플러 속도 관측과 목격자들의 [36][37]진술에 의해 뒷받침된다.
외계 소용돌이
NASA는 2006년 11월 카시니 우주선이 토성의 남극에 뚜렷하게 정의된 눈 벽으로 고정되어 있는 "허리케인 같은" 폭풍을 목격했다고 보고했다.이 관찰은 특히 주목할 만한 것이 이전에는 지구 이외의 행성에서 볼 수 없었던 아이월 구름이었다(갈레오 우주선이 [38]목성 대적점의 아이월을 관찰하지 못한 것도 포함했다.2007년 유럽우주국의 비너스 익스프레스 임무에 의해 금성의 양쪽 [39]극에 있는 매우 큰 소용돌이가 쌍극자 눈 구조를 가지고 있는 것이 관측되었다.
「 」를 참조해 주세요.
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