대기 안정도

요약 대기가 원래의 역학적 평형상태로 돌아가려고 하거나, 대기의 상태가 크게 변하는 정도를 나타내는 것으로서, 정역학적 안정도와 동역학적 안정도가 있다. 정역학적 안정도는 온위 또는 상당온위의 연직경도가 요인으로, 대기가 층을 이룬 상태의 안정도이다. 동역학적 안정도는 풍속의 연직 또는 수평의 경도가 요인이 되어 파동의 발생여부를 판정하게 된다.

대기안정도에는 정역학적(靜力學的) 안정도와 동역학적 안정도가 있다. 정지상태에 있는 대기의 성층상태(成層狀態)의 안정도를 정역학적 안정도 또는 연직(鉛直)안정도라고 한다. 작은 자극이 주어졌을 때 마침내 기층이 전도를 일으키느냐 그렇지 않느냐를 판정하는 데 사용된다. 온위(溫位) 또는 상당온위(相當溫位)의 연직경도(傾度)가 요인이 된다. 온위가 상층으로 올라갈수록 감소하는 경우(온도감률이 100m당 1℃ 이상에 상당한다), 그 성층상태는 불안정하게 되어 대류운동을 일으킨다.

공기가 습윤한 경우는 이 판정조건보다 약한 조건으로 불안정하게 되어 적운이 발달하게 된다. 대기가 안정된 상태에 있더라도, 산의 사면을 기어올라가는 등 기주(氣柱)가 전체적으로 올라가면 불안정하게 변하는 수도 있다. 이와 같은 상태를 대류 불안정이라고 한다.

운동하고 있는 대기의 안정도를 동역학적 안정도라고 한다. 이에 관여하는 가장 중요한 요인은 풍속의 연직 또는 수평 경도이다. 불연속면에 파동이 발생하는가 않는가, 편서풍대에 파동이 발생하는가 않는가 등을 판정하며, 저기압 발달에 관한 이론의 기초가 된다. 파동에 작용하는 힘으로는 중력, 지구 회전에 의한 관성력 및 풍속차에 수반되는 변형력을 들 수 있다.

앞의 두 가지는 안정화 작용이 있고, 변형력은 항상 파동을 불안정하게 하는 요인이다. 중위도 상공에는 남북의 온도경도로 평형을 이룬 편서풍대가 있다. 여기서는 풍속의 연직경도가 강하게 되어 있는데, 그 값이 어느 한계값을 넘으면 불안정하게 되어 파동이 발달한다. 그 파장은 수천 km이다. 이 밖에 불연속면에 발생하는 파동을 판정하는 안정도, 파상운(波狀雲)의 발생을 판정하는 안정도, 산악파(山岳波)의 발생을 판정하는 안정도, 층상(層狀)의 흐름으로부터 난류(亂流)의 발생을 판정하는 안정도 등이 있다.