1. 기단(氣團)
기단(氣團)은 수평 방향으로 성질이 비슷하며 거대한 공기 덩어리를 말한다.1.1. 생성
거대한 공기 덩어리가 비슷한 성질을 가져야 하므로 주로 평평하고 넓은 공간에서 생성되는데 드넓은 대륙이나 해양이 일반 예다.또, 바람이 불지 않아 공기가 정체되어야 생성되기 쉽다. 따라서 바람이 적고 약하여 공기 성질이 안정된 고위도나 저위도 지방에서 주로 생성되며, 편서풍이 강하고 전선이 자주 발달하며 기압 배치가 주기적으로 변하는 중위도 지역에서는 기단이 생성되기 어렵다.
기단은 공기가 발생된 장소의 특성을 띠는데 해양에서 생성된 것은 습기가 많고 육지에서 생성된 것은 건조하다. 또 위도에 따라서 고위도(극지방)에서 생성된 것은 차갑고(한랭) 저위도(적도)에서 생성된 것은 뜨거운(온난, 열) 특성을 띤다.
대한민국은 봄철인 3~5월과 가을철인 10~11월은 이동성 고기압으로 서풍으로 건조하고 따뜻한 편이며 겨울철인 12~2월은 시베리아 기단으로 북서풍으로 춥고 건조한 편이며 여름철인 7~8월은 북태평양 기단으로 고온다습하며 초여름인 5월 말~6월, 초가을인 9월의 경우 오호츠크해 기단으로 동풍이 불어 영동은 한랭다습, 서쪽지역은 고온건조한 날씨가 나타난다.
1.2. 종류
기단은 대륙성 극기단(cA), 대륙성 한대기단(cP), 해양성 한대기단(mP), 대륙성 열대기단(cT), 해양성 열대기단(mT), 해양성 적도기단(mE), 총 6가지로 분류된다.1.2.1. 대륙성 극기단(cA)
Continental Arctic(cA,시베리아기단) 또는 Continental Antarctic(cAA, 남극기단) Air Mass, 즉 대륙성 극기단은 극도로 한랭하고 건조한 성질을 띠는 기단으로, 그린란드 내륙과 남극에선 연중, 겨울철에서는 시베리아 북부와 캐나다 북부에서 발원한다.눈과 얼음에 뒤덮여 활발한 복사냉각과 극고압대가 극기단 형성의 원인으로, 대륙성 한대기단보다 더 차갑고 건조한 성질을 지녔다.[1]
한반도 기상에도 한대 제트에서 떨어져나온 절리 저기압의 형태 등으로 종종 영향을 미친다. 북극의 한기를 고스란히 간직했기 때문에 중심핵이 매우 한랭하며, 겨울철에는 혹한과 폭설[2]을, 여름철에는 이상 저온을 몰고오는 역할을 한다.[3]
대륙인 남극과는 달리, 해양인 북극권에서는 여름철에는 그린란드 내륙으로 극기단의 세력 범위가 축소되며, 그 외의 해빙이 녹은 북극해 일대는 해양성 한대 기단이 자리를 채우게 된다.
1.2.2. 대륙성 한대기단(cP)
Continental Polar(cP) Air Mass, 즉 대륙성 한대기단은 한랭건조한 성질을 띠는 기단으로, 하층이 상층보다 차갑기 때문에 매우 안정적이며[4] 주로 열적 요인에 의해 발생한다. 겨울철 시베리아에서 발원하는 시베리아 기단과 북미, 티베트 고원 등에서 발원하는 기단들이 대륙성 한대기단의 대표적인 예시이다8월이 지나면 시베리아와 북아메리카 북부 일대는 빠른 속도로 냉각되며 한랭고기압이 형성되어 공기가 가라 앉는다. 이렇게 축적된 공기는 기단이 되어 남쪽으로 세력을 확장하며, 특히 9월 말부터 쌓이기 시작한 눈이 지상의 알베도를 높이고 일사량이 줄어들수록 기단의 성질은 더욱 한랭해지고 고기압의 세기도 강력해진다.[5]
그렇게 강해진 기단은 11월부터 본격적으로 동아시아와 북미, 동유럽 일대로 뻗쳐 영향을 끼치기 시작하고, 12월과 1월에 가장 강하게 발달하며 그 후로 쇠퇴기를 맞게 된다.
겨울철 한반도의 한파와 가뭄의 주범이며, 서해안과 영동, 울릉도-독도와 제주도 일대에는 해기차로 종종 많은 눈을 뿌리기도 한다.
1.2.3. 해양성 한대기단(mP)
Maritime Polar(mP) Air Mass, 즉 해양성 한대기단은 한랭다습한 성질을 지닌 기단으로 한류가 흐르는 고위도 대서양, 태평양 지역에서 열적 요인에 의해 발생한다. 오호츠크해와 베링해에서 발원하는 오호츠크해 기단과 북대서양, 남극 순환류가 흐르는 남극 연안 등에서 발원하는 기단들이 대표적인 예시이다.봄에 접어들어 대륙이나 해빙이 가열되면서 생겨난 융빙수, 융설수가 주변 일대를 냉각시키면서 하강 기류가 발생해 한랭고기압이 발달하게 된다. 이 때, 대륙성 한대기단이 쇠퇴하면서 비워진 자리를 대륙성 열대기단과 함께 채우면서 확장하게 되는데, 상대적으로 온난한 중위도 지역으로 확장하게 되면 대기가 불안정해지며 우중충한 날씨를 몰고온다.
기단의 성질 자체는 차갑기 때문에 오호츠크해 기단의 영향을 받는 영동 지역은 6월 말에도 낮 기온이 20도 내외를 보이는 선선한 날씨를 보이며, 이 기단이 강하게 확장할 경우 내륙 지역까지 이상 저온을 보이며 이때 건조해지는 강원도 영서지역과 산간의 경우 초여름이나 초가을에도 최저기온이 10도 내외, 심하면 0°C 근처까지 떨어트릴 수 있다. 한여름에도 복사냉각이 활발하면 15도 미만, 산지는 한 자리 수로 내려가버릴수도 있다. 이 기단이 대륙까지 확장한 대표적인 사례인 2017년 8월 30~31일에는 서울도 15~17도까지 내려갔다. 그리고 설악산은 31일에 6°C까지 떨어졌다. 그 밖에도 1980년, 1993년, 2003년, 2007년 등이 있다.
그러다 여름철에 세력을 키우며 북진하는 해양성 열대기단과 맞부딪혀 강하고 규모도 긴 정체전선을 형성하는데, 이 영향에 놓여지는 지역은 흔히 장마라고 부르는 습하고 요란한 비가 내리는 날씨가 이어지게 된다.
반면 겨울철에는 겨울철 기압 배치에 중요한 역할을 하며 악천후를 가져오는 알류샨 저기압, 아이슬란드 저기압 같은 강력한 절리저기압이 이 기단을 남쪽으로 더 밀어버려 북위 30도 근처의 대양까지 확장하기도 한다.[6]
1.2.4. 대륙성 열대기단(cT)
Continental Tropical(cT) Air Mass, 즉 대륙성 열대 기단은 온난 건조한 성질을 지닌 기단으로, 아열대 고압대 근처의 저위도 대륙에서 발원한다. 연중 사하라 사막과 호주 서부, 여름철 티베트 고원과 멕시코 고원, 남아프리카 일대[7]에서 발생하는 기단들이 대표적인 예시이다.여름철에는 폭염을 몰고오며, 습도가 낮은 만큼 해양성 열대기단보다도 더 빠르고 강하게 가열할 수 있다. 세계 최고의 혹서지인 중동 일대는 북아프리카와 홍해 일대에서 발원한 사하라 고기압의 영향을 받아 40도는 기본으로 넘기며 50도, 심하게는 60도 가까이 치솟는 충격적인 날씨를 보인다.[8] 특히 북태평양 기단 같은 해양성 열대기단과 합쳐질 경우 열돔 현상을 낳아 살인적인 더위를 몰고 올 수도 있다.
또한 하층 온도가 높기 때문에 해양을 건널 경우, 바다에서 유입된 수증기가 불안정한 대기와 시너지 효과를 일으켜 소낙성 강우를 몰고오는 대류성 구름을 쉽게 형성시키기도 한다.
겨울철에 이 기단의 세력권에 놓여진 지역은 최저 기온도 영상권인 온난한 날씨를 보이며, 상시 미세먼지의 영향을 받게 된다.[9]
1.2.5. 해양성 열대기단(mT)
Maritime Tropical(mT) Air Mass, 즉 해양성 열대 기단은 온난 다습한 성질을 지닌 기단으로, 아열대 고압대 근처의 저위도 해상에서 발원한다. 연중 북태평양 일대에서 발원하는 북태평양 기단과, 북대서양의 아조레스 기단, 남위 30도 부근의 남대서양, 남태평양, 남인도양에서 발원하는 기단들이 대표적인 예시이다.대기 대순환에 의해 발원하는 온난고기압이기에 키가 매우 크고, 세력도 광범위하며, 하강기류가 강해서 대기가 매우 안정적인 것이 특징이다. 다만 난류가 흐르는 해역이나 복사열이 강한 지면을 통과하는 경우, 막대한 양의 열과 수증기를 포함한 대기가 불안정한 상태로 변하게 되어 적란운이 발달해 천둥번개를 동반한 소나기를 뿌리는 경우가 자주 발생한다.
또한 습도가 높아 밤이 되어서도 대기 중의 많은 열을 붙잡는 성질이 있어, 열대야를 몰고 오는 주범이기도 하다.
6월 말부터 한반도로 확장하기 시작해 장마를 몰고오며, 정체 전선을 만주로 완전히 밀어버린 후에는 여름철 한반도는 한증막에서 푹푹 찌는 듯한 무더위가 시작된다. 그 후 8월 말부터 북태평양 기단은 점차 수축하기 시작하며 점차 이동성 고기압에게 자리를 내주게 된다[10]
1.2.6. 해양성 적도기단(mE)
Maritime Equatorial(mE) Air Mass, 즉 해양성 적도 기단은 고온 다습한 성질을 띠는 기단으로, 주로 적도 수렴대에서 발원하는 특징이 있다.해양성 열대기단보다 더 막대한 열과 수증기를 머금고 있기 때문에 항상 대기가 불안정하며, 주로 열대성 저기압으로 형태를 갖추어 많은 비를 뿌리는 것이 특징이다. 한반도에는 태풍의 모습으로 접근해 우리나라에 영향을 미친다.[11] [12]
하지만 키가 작은 저기압이기 때문에 키가 큰 해양성 열대기단에 밀릴 수 밖에 없다. 북태평양 기단의 가장자리를 따라 고위도로 이동하는 경향이 있으며, 북태평양 기단이 강하게 영향을 미치는 한여름에는 한반도로 올라오지 못하지만, 북태평양 기단이 물러나는 8월 말부터 대륙 고기압이 남하하는 10월 초 까지는 한반도에 자주 영향을 미치게 된다.
1.3. 변질
말 그대로 기단의 성질이 변하는 것. 기단이 발원지를 벗어나 성질(기온, 습도)이 다른 지역을 지나게 될 경우, 기단은 본래의 성질을 잃고 변질된다.1.3.1. 대륙성 극기단, 한대기단
한랭건조한 대륙성 극기단이나 한대기단이 비교적 온난한 해양이나 큰 호수[13]를 지나게 되면, 다량의 열과 수증기가 기단으로 유입되어 대기 상태가 불안정해진다. 불안정해진 대기는 대류운을 형성해 육지와 부딪히면 많은 눈을 쏟아붓게 된다. 이를 해기차라고 부르며, 한반도에선 충청과 호남, 제주도, 영동 지역이 이 영향을 받아 잦은 강설을 겪는다.[14][15]또한 중국 양쯔강 일대로 남하하면 그 성질을 완전히 잃어버려 온난건조한 성질을 가진 이동성 고기압이 되어 세력권 내의 온화한 날씨를 가져다 준다.
1.3.2. 해양성 한대기단
한랭다습한 오호츠크해 기단은 푄 현상을 일으키며 변질된다. 태백산맥을 타고 넘으며 영동지방에 많은 비를 뿌리고 난 뒤에는 고온건조한 공기가 되어 영서지방에 도착하게 된다. 이 변질된 공기는 수도권과 충청, 영서 지역에 폭염을 일으키게 된다.1.3.3. 대륙성 열대기단
양쯔강 기단이나 여름철 티베트 기단 등의 고온건조한 성질을 지닌 온난고기압은 편서풍을 타고 이동하는데, 그러다 북태평양 같은 아열대 해양으로 중심핵이 빠져나가게 되면 북태평양 고기압이나 아조레스 고기압 같은 해양성 열대기단에 합쳐져 변질된다.1.3.4. 해양성 적도기단
적도기단의 열과 수증기를 머금은 태풍은 육지나 차가운 해양 위를 지나게 될 경우, 급속도로 세력이 약화되기 시작해 결국 온대저기압으로 변질되어 생을 마감한다.2. 기단(基壇)
집터보다 높게 쌓은 단을 의미한다. 건물의 무게를 지반에 골고루 분산시키는 효과가 있다.[1] 차갑다고는 해도 상대적이다. 어느 쪽이든 생명이 살아남는데 혹독한 시련을 주며, 굳이 차이점을 꼽자면 한대기단의 발원지는 그나마 생명들이 살아남을 수는 있지만, 극기단의 경우는 그것조차 불가능할 정도(...)[16][2] 2016년 한파 및 폭설 사태, 2017-2018년 한파 및 폭설 사태[3] 2020년 7월 한반도 이상 저온[4] 때문에 기온 역전 현상이 자주 발생한다. 시베리아 기단이 확장할 때 강풍을 몰고와서 미세먼지를 다 날려버리니까 잘 몰라서 그렇지, 바람도 잘 안 불고 복사냉각도 활발한 겨울철 새벽녘에는 스모그 현상이 수도권 일대에서 자주 발생하는 모습을 볼 수 있다. 하지만 요샌 미세먼지가 더 말썽이다[5] 시베리아 기단이 확장할때 미세먼지 농도가 낮아지고 하늘이 깨끗해지는 것도 다 이 때문이다. 강하게 발달한 대륙고기압의 세력 하의 지역과 그 밖의 지역의 기압차가 심하게 나기 때문에, 시베리아 기단이 확장할 때는 강풍을 동반하게 된다.[6] 대륙은 시베리아 기단 같은 강자가 떡하니 버티고 있어서 비집고 들어올 틈이 없다(...)[7] 계절에 따라 아열대 고압대의 위치가 바뀌기 때문이다.[8] 다만 습도가 낮아 그늘 안에 있으면서 꾸준히 수분 공급을 해주면 의외로 버틸 수는 있으며, 밤에는 기온이 크게 내려가는 모습도 보인다.[9] 단순히 화학적인 미세먼지 뿐만이 아닌, 사막에서 발원한 미세먼지도 포함한다.[10] 단 열돔 열섬 현상이 전혀 없던 조선시대나 19세기 20세기, 그리고 2016년과 2019년처럼 쉽게 물러나지 않고 10월까지 영향을 주는 경우도 자주 있다. 2021년처럼 아예 9월은 건너뛰고 10월에 오는 경우도 있다.[11] 때문에 태풍이 접근할 때 평소보다 더 푹푹 찌는 느낌이 드는 이유가 바로, 태풍이 몰고 온 적도 기단의 열과 수증기가 북태평양 기단의 가장자리를 따라 북태평양 기단의 열과 수증기와 함께 같이 공급되기 때문이다.[12] 실제로 태풍 종다리, 야기는 적도 기단의 열과 수증기를 한반도로 끌고 와 열돔 현상을 더욱 강화시키는 결과를 초래했다.[13] 기단에 비해서 따뜻하다는 의미이다. 진짜 따뜻한줄 알고 입수하면(...)[14] 유입되는 기단의 기온과 수온 차가 클 수록 눈구름은 더욱 폭발적으로 발달한다. 때문에 수심이 깊고 난류의 영향을 더 강하게 받는 동해안 일대의 강설량이 서해안보다 높은 경향을 보인다.[15] 사실 우리나라는 약과에 불과하다. 일본 북서해안이나 오대호 인근 지역은 적설량이 수십 cm는 기본이고, 심하면 몇 m에 달하는 폭설이 퍼부어지기도 한다.