1. 고도에 따른 기압의 변화
열적 원인 :
저기압 - 국지적인 가열로 상승기류가 나타날 때
고기압 - 주위보다 온도가 낮은 고이 상대적으로 하강 기류가 생긴다.
역학적 원인
위도 30。부근 이 대기 대순환으로 이동하여 온 공기가 하강하여 고기압이 형성되는 것과 같은 것으로 결국 위치 에너지의 차이에 기인한 것이다.
2. 기압경도력
① 수평방향의 기압차에 의한 힘으로 바람의 근본 원인으로 기압차에 비례하고 거리와 공기의 밀도에 반비례한다.
② 기압경도력이 작용하는 방향은 고압부에서 저압부로 등압선에 직각으로 작용한다
③ 기압경도력은 대기의 운동을 일으키는 1차적인 힘이고, 수압경도력은 해수의 순환을 일으키는 힘이다.
3. 전향력(코리올리 힘)
① 지구의 자전에 의해서 생기는 가상적인 힘으로 북반구에서는 바람의 진행방향에 대하여 오른쪽 직각 방향으로 작용하고 남반구에서는 바람이 불어가는 방향에 왼쪽 직각으로 작용하게 된다.
② 전향력은 적도에서 0이고 극으로 갈수록 커진다.
--- 전향력이 적도에서 0이라는 것은 적도에서는 바람이 불 수 없음을 의미한다.
③ 전향력은 바람의 방향을 결정하는데 아주 중요하게 작용한다.
4. 구심력
① 등압선이 원형일 때 작용하는 힘으로 원심력과 크기는 같고 방향만 반대이다
② 구심력은 원의 중심방향으로 작용하며, 유체를 원운동하게 하는 힘이 된다.
5. 마찰력
① 물체의 운동을 방해하는 힘으로 대기와 지표면 사이에서 작용한다.
② 마찰력은 대기에서 풍속을 감소시키고 표면 해수에서는 변형력으로 작용하여 취송류의 원동력이 된다.
③ 대기에서 마찰층은 지상에서 약 1 km 높이까지이며, 1 km 이상의 대기는 자유대기라고 한다.
④ 해양에서는 에크만 수송이 나타나는 깊이까지를 마찰층이라고 한다.
⑤ 대기의 마찰력을 지형에 따라 구분해 보면, 산악지대에서 가장 크고, 해수면에서 가장 작게 나타난다.
지균풍과 지형류
1. 지균풍(geostrophic wind)
① 지상 1 km 이상의 상공에서 등압선이 직선일 때 나타나는 것으로 이때는
기압경도력 = 전향력
이된다
② 지균풍이 불때의 풍향은 북반구에서 기압경도력의 오른쪽으로 등압선에 나란하게 나타난다. (남반구에서는 반대)
③ 지균풍의 발달과정
㉠ 정지해 있던 공기가 두 지점 사이의 기압차에 의하여 기압경도력을 받으면 고압부에서 저압부로 힘을 받아서 등압선에 직각 방향으로 이동하기 시작한다
㉡ 공기가 이동하기 시작하면 전향력이 생기므로 북반구에서는 운동방향이 오른쪽으로 편향된다
㉢ 움직이는 공기는 기압경도력을 계속 받으므로 풍속은 빨라지고 전향력은 더 커져서 운동방향은 더욱더 오른쪽으로 편향되게 된다
㉣ 전향력이 기압경도력과 크기가 같고 방향이 정반대가 되면, 공기는 일정한 속력으로 등압선에 평행하게 이동하는 지균풍이 되는 것이다.
④ 지균풍속은 기압경도력에 비례하며, 기압경도력이 같은 경우라도 고위도일수록 작아지고, 공기의 밀도가 작은 고층으로 올라갈수록 커진다.
※ 지균풍이 불어갈 때 기압 경도력이 변하면 지균풍의 방향은 어떻게 변할까?
기압경도가 큰 지역에서 불어가다가 갑자기 기압 경도가 작아지면, 관성 때문에 전향력은 유지되나 기압경도는 작아지므로 고압부 쪽으로 풍향이 변한다. 반대로 기압경도가 커지면 풍향은 저압부 쪽으로 변한다.