다음 그림은 상층의 일기도를 나타내고 있습니다.

 

 

아래에 게시된 기사인 "기압골과 기압마루"에도 이와 비슷한 그림이 있는데 두 그림에는 조금 차이가 있습니다.  기압골과 기압마루에 포함된 그림은 등치선이 등압선인데 비해 이 그림의 등치선은 등고선이라는 점입니다. 상층의 일기도는 등압선 대신 등고선으로 표현합니다. 

 

북반구에서는 남쪽일수록 기온이 높고 북으로 갈수록 기온이 낮아집니다. 그 때문에 같은 고도에서의 기압을 보면 남쪽이 더 높고 북쪽이 더 낮지요. 이 부분이 이해가 잘 안되면 이 게시판의 '편서풍은 왜 파동의 형태를 띠는가'를 참고하시기 바랍니다. 이것은 등고선으로 표현한 상층 일기도에서도 마찬가지입니다. 같은 기압을 갖는 지점은 남쪽일수록 더 높고 북쪽일수록 더 낮습니다. 따라서 그림에서 등고선이 남쪽에서 높고 북쪽에서 낮은 것으로 표현되어 있습니다. 기압마루와 기압골도 마찬가지로 표현되어 있습니다.

북극에서 내려다보았을 때를 기준으로, 지구는 반시계 방향으로 자전합니다. 이제부터 지구상에서 운동하는 공기덩이의 속력을 말해봅시다. 지구의 운동에 대한 상대 속도를 말할 겁니다. 반시계 방향으로 자전하는 지구에서 반시계 방향으로 운동하는 공기덩이가 있다고 해보죠. 그러면, 지구에 대한 이 공기덩이의 상대 속도는 그다지 크지 않습니다. 하지만, 반시계 방향으로 자전하는 지구에서 시계 방향으로 운동하는 공기덩이가 있다면, 지구에 대한 그 공기덩이의 상대 속도는 더 큽니다.

<심화> 북반구에서 시계 방향으로 운동하는 공기덩이는 고기압성 곡률을 가진다고 하며, 반시계 방향으로 운동하는 공기덩이는 저기압성 곡률을 가진다고 합니다. 따라서, 고기압성 곡률(시계 방향)을 갖는 공기덩이의 풍속은 저기압성 곡률(반시계 방향)을 갖는 공기덩이의 풍속보다 더 큽니다.

이것을 이제 편서풍 파동에 적용해 보겠습니다. 편서풍 파동의 왼쪽 기압 마루를 지나면서 바람은 시계 방향으로 회전하기 시작합니다. 시계 방향으로 회전할 때 상대 속도가 증가한다고 했지요? 따라서 기압마루를 통과하면서 바람의 속력이 증가합니다.

이 공기덩이가 오른쪽으로 계속 진행하면 기압골에 도달하게 됩니다. 기압골에서 바람은 반시계 방향으로 회전하게 되지요. 반시계 방향으로 회전할 때에는 지구에 대한 상대 속도가 작으므로, 이 지점에서 바람의 속력이 줄어들기 시작합니다.

그렇다면 왼쪽의 기압마루와 기압골 사이에서는 공기의 흐름에 어떤 일이 일어날까요? 기압마루에서는 속력이 크고 기압골에서는 속력이 작기 때문에, 기압마루와 기압골 사이에서 공기는 정체되어 계속 쌓입니다. 그렇다면 여기에 쌓인 공기덩이는 어디로 가야 할까요? 바로 지상으로 내려가는 것입니다. 하강 기류가 생기는 것이지요. 하강 기류가 생기는 곳의 지상에서는 고기압이 발달합니다.

이제 기압골을 통과한 바람은 기압마루로 향하게 됩니다. 기압골에서는 바람이 느린데 비해 오른쪽 기압마루에서는 바람이 빠르게 움직입니다. 뒤에서는 못따라가고 있는데 앞에서는 훌쩍 도망가버리니까, 기압골과 기압마루 사이에서는 공기가 현저하게 감소합니다. 이것을 해소하기 위해 지표에서부터 상승 기류가 생겨 부족분을 채워주게 됩니다. 상승 기류가 생기는 곳의 지표에는 저기압이 생깁니다. 그 결과 기압골의 서쪽 지상에는 고기압이, 기압골의 동쪽 지상에는 저기압이 형성되는 것입니다. 기압 배치를 나타낸 위 그림에서 기압골의 북쪽에는 저기압 중심이, 기압마루의 남쪽에는 고기압 중심이 위치한다는 점을 고려하면, 각각 상층 저기압과 상층 고기압의 동쪽에 지상 저기압과 지상 고기압이 나타난다고 할 수 있습니다. 

조영우

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