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날씨 지도

Weather map
2006년 10월 21일 미국의 지표 기상 분석.

시놉틱 기상도라고도 알려진 기상도는 특정 시점에 특정 지역에 걸쳐 다양한 기상학적 특징을 표시하며, 모두 특정한 의미를 갖는 다양한 기호를 가지고 있다.[1]이러한 지도는 19세기 중반부터 사용되어 왔으며 연구와 일기예보 목적으로 사용된다.Isotherms를 사용한 지도는 날씨 전선을 찾는 데 도움이 되는 온도 구배를 보여준다.[2]300 또는 250 hPa의 일정한 압력 표면에서 동일한 풍속의 라인을 분석하는 동위원소 지도는 제트 스트림이 위치한 곳을 보여준다.[3]700 및 500 hPa 수준에서 일정한 압력 차트를 사용하면 열대 사이클론 운동을 나타낼 수 있다.다양한 수준의 풍속을 바탕으로 한 2차원적인 흐름은 풍장의 수렴과 발산 영역을 보여주는데, 이는 바람 패턴 내에서 형상의 위치를 결정하는 데 도움이 된다.지표면 날씨 지도의 대표적인 유형은 지표면 날씨 분석으로, 고압저기압 지역을 나타내기 위해 이소바를 표시한다.클라우드 코드는 전문적으로 훈련된 관찰자가 보낸 시냅스 보고서에 포함된 다른 기상학적 데이터와 함께 기호로 변환되고 이러한 지도에 표시된다.

역사

날씨 지도를 발명한 프랜시스 갤튼

현대적인 의미에서 날씨 차트의 사용은 폭풍 시스템에 대한 이론을 고안하기 위해 19세기 중반에 시작되었다.[4]크림 전쟁 중에 폭풍은 발라클라바에 있는 프랑스 함대를 초토화시켰고, 프랑스 과학자 우르바인 베리에르는 만약 폭풍의 연대기적 지도가 발행되었다면, 그 길이 함대에 의해 예측되고 피할 수 있었다는 것을 보여줄 수 있었다.

영국에서 과학자 프랜시스 갤튼로버트 피츠로이의 선구적인 일기예보뿐만 아니라 이 작품에 대해 들었다.1861년 10월 전국 기상 관측소에서 정보를 수집한 뒤 자신의 기호 체계를 이용해 지도에 데이터를 그려 세계 최초의 기상 지도를 만들었다.그는 그의 지도를 이용해서 공기가 고압의 지역을 중심으로 시계방향으로 순환한다는 것을 증명했다; 그는 그 현상을 설명하기 위해 '고기압'이라는 용어를 만들었다.그는 또한 신문에서 최초로 날씨 지도를 출판하는데 도움을 주었는데, 이 지도를 인쇄 블록에 새겨 넣기 위해 팬터그래프(도면을 복사하는 도구)를 수정했다.타임즈기상청의 자료를 가지고 이러한 방법을 이용하여 날씨 지도를 인쇄하기 시작했다.[5]

1843년 미국 기상도

국가별 기상지도를 도입하기 위해서는 전국 각지의 데이터를 실시간으로 수집하고 모든 분석에 대해 관련성을 유지할 수 있도록 국가 전신망의 존재가 필요했다.날씨 정보를 수집하기 위해 전신기를 처음 사용한 것은 1847년 맨체스터 옵저버 신문이었다.[6]

...전신이 아직 맨체스터에서 동부 카운티로부터 정보를 얻을 수 있을 정도로 충분히 확장되어 있는지 문의하도록 했다...다음과 같은 장소에 문의가 있었다. 가설은 회답되었고, 우리는...을 덧붙인다.

지도상의 정보가 주어진 시간의 날씨를 정확하게 나타내기 위해 시간대를 가로질러 표준화하는 것도 중요했다.표준화된 시간 체계는 1847년 그리니치 표준시의 출범과 함께 영국의 철도망을 조정하는 데 처음 사용되었다.

미국에서 스미스소니언 협회조셉 헨리가 지휘봉을 잡자마자 1840년대와 1860년대 사이에 미국 중부와 동부 많은 지역에 걸쳐 그것의 감시망을 개발했다.[7]미 육군신호대는 1870년부터 1874년 사이에 의회법에 의해 이 네트워크를 물려받았고, 곧이어 서해안으로 확대했다.처음에는 시간 표준화 부족으로 지도상의 모든 데이터가 이용되지는 않았다.미국은 1905년 디트로이트가 마침내 표준시를 제정했을 때 시간대를 완전히 채택했다.[8][9]

20세기

라이트 테이블은 1990년대에 지표면 기상 분석의 구성에 중요했다.

날씨 지도에 대한 정면 지대의 사용은 1910년대 노르웨이에서 시작되었다.극전선 이론은 제1차 세계 대전노르웨이의 해안 관측지 네트워크에서 유래된 제이콥 비에르크네스 덕분이다.이 이론은 사이클론으로의 주요 유입이 낮은 자보다 한 자 앞서고 낮은 자보다 또 다른 자로 뒤처지는 두 개의 융합선을 따라 집중된다는 것을 제안했다.로우 앞에 놓인 수렴선은 조향선이나 따뜻한 전선으로 알려지게 되었다.후행 수렴대를 스콜 라인 또는 콜드 프런트라고 했다.구름과 강우량이 집중된 지역은 이러한 수렴 구역을 따라 집중된 것으로 보인다.정면 구역의 개념은 기단의 개념으로 이어졌다.사이클론의 3차원 구조의 특성은 1940년대 동안 상층 공기망의 발전을 기다릴 것이다.[10]공기 질량 변화의 선두 에지는 제1차 세계 대전군사 전선과 유사하기 때문에, "전면"이라는 용어는 이러한 선을 나타내기 위해 사용되었다.[11]미국은 WBAN 분석 센터가 워싱턴 D.C. 시내에 문을 열었을 때인 1942년 말에 표면 분석의 전선을 공식적으로 분석하기 시작했다.[12]

기상관측소는 지표기상지도 외에도 일정한 압력도를 생성하기 시작했다.1948년, 미국은 데일리 웨더 맵 시리즈를 시작했는데, 처음에는 해발 3,000m(9,800ft) 정도 되는 700hPa 레벨을 분석하였다.[13]1954년 5월 14일까지 해발 약 5,520m(18,110ft)인 500 hPa 표면을 분석하였다.[14]지도 플롯 자동화를 위한 노력은 1969년 미국에서 시작되었고,[15] 1970년대에 이 과정이 완료되었다.이와 유사한 계획이 1969년 인도 기상부에 의해 인도에서도 시작되었다.[16]홍콩은 1987년까지 자동화된 표면 도표 작업을 완료했다.[17]

1999년까지 컴퓨터 시스템과 소프트웨어는 마침내 동일한 워크스테이션 위성 이미지, 레이더 이미지, 그리고 표면 관측과 결합하여 대기 두께와 전면 발생과 같은 모델에서 파생된 장에 언더레이를 할 수 있을 만큼 정교해졌다.미국에서는 인터그래프 워크스테이션이 n-AWIPS 워크스테이션으로 교체되면서 이러한 개발이 이루어졌다.[18]2001년까지 국립기상청 내에서 행해진 다양한 지표면 분석을 통합 지표면 분석으로 통합해 6시간마다 발행하고 4개 센터의 분석을 통합했다.[19]최근 기상학과 지리 정보 시스템 분야에서의 발전은 전통적인 기상 지도에서 완전히 새로운 영역으로 우리를 데려가는 정교하게 맞춤화된 제품들을 고안하는 것을 가능하게 했다.날씨 정보는 관련 지리적 세부사항과 신속하게 일치시킬 수 있다.예를 들어, 아이싱 조건은 도로망에 매핑될 수 있다.이는 향후 몇 년 동안 표면 분석이 생성되고 표시되는 방식에 계속 변화를 가져올 것으로 보인다.[20]

데이터 플로팅

낮은 에이지(Sc, St) 및 상향 성장 수직(Cu, Cb)
중간 에이지(Ac, As) 및 하향 성장 수직(Ns)
높은 에타지(Ci,Cc,Cs)
날씨 지도에 사용되는 날씨 기호 표시
윈드 바브 해석

역 모델은 주어진 보고 역에서 일어나는 날씨를 보여주는 상징적인 삽화다.기상학자들은 기상 지도에 작은 공간에 많은 기상 요소들을 표시하기 위해 역 모델을 만들었다.촘촘한 역모형 플롯으로 채워진 지도는 읽기 어려울 수 있지만 기상학자, 조종사, 항해사 등이 중요한 날씨 패턴을 볼 수 있게 해준다.컴퓨터는 각 관측 위치에 대해 측점 모델을 그린다.역 모델은 주로 지표면 날씨 지도에 사용되지만, 높은 곳에서 날씨를 보여주는 데도 사용될 수 있다.완성된 스테이션 모델 지도를 통해 사용자는 기압, 온도, 바람, 구름 커버, 강수량의 패턴을 분석할 수 있다.[21]

스테이션 모델 플롯은 1941년 8월 1일 이후 거의 변하지 않은 국제적으로 승인된 코딩 규약을 사용한다.그림의 요소들은 기온, 이슬점, 바람, 구름 덮개, 기압, 압력 경향, 강수량 등 주요 기상 요소들을 보여준다.[22][23]바람은 날씨 지도에 표시할 때 표준 표기법을 가지고 있다.한 세기 전만 해도 바람이 화살표로 그려졌는데 한쪽에는 깃털이 5노트의 바람을 그리고, 양쪽의 깃털은 10노트의 바람을 형상화했다.표기는 화살의 절반으로 바뀌었는데, 바람의 절반은 5노트, 풀 바브 10노트, 페넌트 깃발은 50노트였다.

SYNOP 코드의 구조상 날씨 지도에 나타나는 각 보고 스테이션에 대해 최대 3개의 구름 기호를 표시할 수 있다.모든 클라우드 유형은 코딩되어 훈련된 관찰자에 의해 전송된 후 각 주요 클라우드 유형에 대한 특수 기호를 사용하여 낮은 값, 중간 값 또는 높은 값으로 지도에 표시된다.두 개 이상의 에타를 점유할 수 있는 상당한 수직 범위를 가진 모든 구름 유형은 일반적으로 발생하는 어떤 수직적 성장 외에 초기에 형성되는 에타수 또는 에타수 레벨에 따라 낮음(수분 및 적분) 또는 중간(수분)으로 코딩된다.[24][25]특정 관측 시간에 이들 각각의 에타지에 대해 지도에 사용되는 기호는 세계기상기구(WMO)에서 정한 기준에 따라 가장 중요하게 여겨지는 속, 종, 품종, 돌연변이 또는 구름운동에 대한 것이다. 관측 당시 에타수에 대한 이러한 원소가 동등한 임피버로 간주되는 경우.그런 다음 양이 지배적인 유형은 관찰자에 의해 코딩되고 적절한 기호를 사용하여 날씨 지도에 표시된다.항공의 특별 기상 지도에는 결빙과 난류 지역이 나와 있다.[26]

종류들

알래스카 항공 기상도

항공지도

항공에 관심이 있는 사람들은 그들만의 날씨 지도를 가지고 있다.지도 유형 중 하나는 VFR(시각적 비행 규칙)이 적용되는 위치와 IFR(계기 비행 규칙)이 적용되는 위치를 보여준다.기상 묘사 플롯은 수백 피트, 현재 날씨, 구름 덮개로 천장 높이(하늘의 절반 이상이 구름으로 덮여 있는 높이)를 보여준다.[27]아이싱 맵은 아이싱이 비행에 위험할 수 있는 지역을 묘사한다.항공 관련 지도에도 난기류 지역이 나와 있다.[28]

상수 압력도

상층 제트기 스트립.DIV 영역은 일반적으로 표면 수렴과 사이클로 발생으로 이어지는 높은 곳에서 발산하는 영역이다.

상수압 차트는 일반적으로 온도, 습도, 바람 및 압력 표면의 해수면 위의 수직 높이에 대한 표시된 값을 포함한다.[29]그들은 다양한 용도를 가지고 있다.미국 서부 및 멕시코 고원의 산악 지형에서 850 hPa 압력 표면은 표준 표면 분석보다 날씨 패턴을 더 사실적으로 묘사할 수 있다.850 및 700 hPa 압력 표면을 사용하여 대류권 하부에서 따뜻한 흡착(상향 수직 운동을 동반하는 경우)과 냉간 흡착(하향 수직 운동을 동반하는 경우)이 언제 어디서 발생하는지 판단할 수 있다.이슬점이 작고 결빙 이하인 지역은 항공기에 대한 결빙 조건이 있음을 나타낸다.[30]500 hPa 압력 표면은 많은 열대성 사이클론들의 움직임을 위한 대략적인 지침으로 사용될 수 있다.수직 윈드 시어를 경험한 샬로우 열대 사이클론은 700hPa 수준에서 바람에 의해 조향되는 경향이 있다.[31]

300 및 200 hPa 상수압 차트를 사용하면 지구 표면 근처의 더 강한 시스템이 이러한 대기 수준에서 더 강한 특징으로 반영되기 때문에 더 낮은 대류권에서 시스템의 강도를 나타낼 수 있다.동위원소는 동일한 풍속의 선인 이 레벨에서 그려진다.그들은 바람 패턴에서 맥시마와 미니마를 찾는데 도움이 된다.바람 패턴의 미니마는 열대성 사이클로네시스(Cyclogenesis)에 유리하다.대기의 다양한 수준에서 바람 패턴의 맥시마는 제트기류의 위치를 보여준다.-40°C(-40°F)보다 추운 영역은 활성 뇌우 활동이 없는 한 유의한 결빙이 없음을 나타낸다.[30]

지표기상분석

열대 태평양의 효율적 분석

지표기상해석은 고압저압부위 위치뿐만 아니라 전면부 등 다양한 형태의 시냅스 스케일 시스템을 나타낸 기상지도의 일종이다.이 지도에는 등온도가 같은 선인 등온도를 그릴 수 있다.이등분율은 일반적으로 선호하는 온도 간격에서 실선으로 그려진다.[2]온도 구배는 큰 온도 구배의 따뜻한 쪽에 있는 전선을 찾는데 유용할 수 있다.동결선을 표시함으로써, 이등분들은 강수 유형을 결정하는 데 유용할 수 있다.열대성 사이클론, 유출경계, 스콜라인과 같은 메소스케일 경계도 지표기상 분석에서 분석한다.

이 지도에 대해 이소바르식 분석을 수행하는데, 이 지도에는 평균 해수면 압력이 같은 선들의 건설이 포함된다.가장 안쪽의 닫힌 선은 압력장에서 상대적인 최대선과 최소선의 위치를 나타낸다.미니마는 저기압영역, 맥시마는 고기압영역이라고 한다.높은 곳은 H로, 낮은 곳은 L로 표시되는 경우가 많다.저기압 또는 수조에서 긴 부분은 수조 축에서 굵은 갈색 점선으로 표시되기도 한다.[32]이소바는 일반적으로 말 위도의 극지방으로부터 표면 경계를 배치하는 데 사용되는 반면, 열대지방에서는 능률적인 분석이 사용된다.[33]능률적 분석은 바람과 평행한 방향의 일련의 화살표로, 특정 지리적 영역 내에서 바람의 움직임을 보여준다."C"는 사이클론 흐름 또는 저압일 가능성이 있는 영역을, "A"는 반냉동 흐름 또는 고압 지역의 위치를 묘사한다.[34]혼합된 흐름의 영역은 열대 및 하위조직 내의 전단선의 위치를 보여준다.[19]

참고 항목

참조

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