기단(Air mass)은 무엇인가-1(개념)

기단의 정의

기단(Air Mass)이란 공간적으로(수평 방향으로 1,600km 이상, 수직 방향으로 수 km) 물리적인 성질(특히 온도, 습도 등)이 균일하거나, 그 변화가 매우 완만한 공기 덩어리를 의미합니다. 넓은 대륙의 얼어붙은 설원이나 사막, 대양 등과 같이 지표면의 성질이 거의 균일한 곳에 대기가 오랫 동안(수일~수 주일) 정체하고 있으면, 공기는 점차로 그 아래에 있는 지표면 고유한 성질을 받아들이게 됩니다. 즉, 지면이나 해상에서 발생하게 되면 건조하거나 습윤하며 발생하는 위도에 따라 차갑거나 따뜻한 성질을 뛰게 되는 것입니다. 

 

많이 들어보았던 북태평양 기단, 시베리아 기단, 오호츠크해 기단 등이 이에 해당합니다.

 

기상 예보에 있어서 가장 먼저 고려해야 할 요소가 예보 기간 동안 지역을 지배할 기단이 어떤 것인지 결정하는 것입니다. 한 지역에 영향을 주는 기단의 종류에 따라 온도, 습도 등과 같은 기상 특성이 결정되고 이에 따라 기상현상도 특징적으로 나타나기 때문입니다.

기단의 발원지

기단이 형성되는 장소가 어디냐에 따라 기단의 특징에 매우 중요한 영향을 미칩니다.

 

온난기단은 따뜻한 지표면, 반대로 한랭기단은 차가운 지표면 근처에서 계속 접촉하게 되면 형성됩니다. 공기가 지표면의 특성을 서서히 얻을 수 있는 지구의 일부 지역을 발원지라고 하며, 주요 발원지는 바람이 약한 아열대와 극 주변의 고기압 벨트에 존재합니다. 기단의 이상적인 발원지는 일반적으로 다음의 조건들을 만족합니다.

 

(1) 광범위하고 물리적으로 유사한 지역

(2) 전 지역에서 무풍이나 가벼운 바람이 부는 지역

 

이러한 조건을 만족시키는 지역은 바람이 비교적 약한 고위도 및 저위도 지방의 대륙과 해양입니다. 일반적으로 기단 발생의 최적지는 눈이나 얼음으로 덮인 극지방, 열대 해양, 사막 지역 등입니다.

 

기단의 분류와 특성

기단의 분류는 발원지의 위도와 지표면이 해양이냐 대륙이냐 하는 특성에 의존합니다. 발원지의 위도는 기단 내의 기온 조건을 나타내며 기단이 접한 지표면의 상태는 기단의 습도에 영향을 미칩니다.  

 

1) 위도에 따른 구분

  - 극 기단(A; Arctic Air Mass): 극 지방의 대단히 한랭한 기단으로서, 일반적으로 시베리아, 캐나다 북부 발생

  - 한대 기단(P; Polar Air Mass): 한대 지방의 찬 기단

  - 열대 기단(T; Tropical Air Mass): 열대 지방의 따뜻한 기단

  - 적도 기단(E; Equatorial Air Mass): 적도 지역의 따뜻한 기단

 

여기서 극 기단과 한대 기단, 열대 기단과 적도 기단 사이에 그 차이는 별로 없으며, 다만 상대적으로 조금 더 차거나 따뜻할 뿐입니다. 한반도 기상 예보에 있어서 한대 기단과 열대 기단은 중위도 기상학을 결정짓는 요소로 대단히 중요합니다.

 

2) 지표면의 성질에 따른 구분

  - 대륙성 기단(C; Continental): 발원지가 상대적으로 균질한 지표면이므로 상대적으로 수증기량이 적음

  - 해양성 기단(M; Maritime) : 발원지가 상대적으로 균질한 해양으로 수증기량이 많아 응결이 용이

 

이상의 기준에 따라 기단을 분류하면 다음과 같이 cA, cP, cT, mP, mT, mE 등이 되며, mA, cE는 거의 나타나지 않습니다.

 

3) 열역학적 특성에 따른 구분

기단 발원지의 위도와 지표의 상태뿐만 아니라 기단 고유의 열역학적 특성에 따라서도 기단을 구불할 수 있으며, Talphas Bergeron은 발원지의 위도와 지표면의 성질에 따른 분류와 기단의 열역학적 특성까지 고려하여 w, k 의 기호를 추가하였습니다. w는 기단이 하부의 지면 또는 수면보다 따뜻할 때, k는 기단 하부의 지면 또는 수면보다 차가울 때 사용하합니다.