통합과학 중3 날씨와 기후변화 심화

기단과 전선

한반도 주변 기단의 성질과 계절별 영향, 온난 전선·한랭 전선·폐색 전선의 특징과 날씨 변화를 이해한다.

기단은 넓은 지역에 오래 머물며 그 지역의 온도·습도를 닮게 된 거대한 공기 덩어리이고, 전선은 성질이 다른 두 기단이 만나 생기는 경계면이 지표와 만나는 선입니다.

찬물과 뜨거운 물을 조심히 부으면 바로 섞이지 않고 경계가 생기듯, 성질이 다른 공기도 잘 섞이지 않고 경계를 만듭니다. 그 경계에서 한쪽이 다른 쪽을 밀어 올리며 구름과 비가 생깁니다.

쉽게 말하면

기권과 날씨에서 기압 차가 바람을 만든다는 것을 보았습니다. 그런데 우리나라의 계절이 뚜렷하게 바뀌는 진짜 이유는 계절마다 다른 기단이 세력을 잡기 때문입니다.

기단의 성질은 그 기단이 만들어진 곳을 그대로 따라갑니다. 고위도 대륙에서 생기면 차갑고 건조하고, 저위도 바다에서 생기면 덥고 습합니다. 우리나라는 대륙과 바다 사이에 있어 여러 기단의 영향을 번갈아 받습니다. 겨울에는 대륙에서 온 차고 건조한 시베리아 기단이 내려와 춥고 맑은 날씨를 만들고, 여름에는 남쪽 바다에서 온 덥고 습한 북태평양 기단이 덮어 무덥습니다. 봄과 가을에는 대륙에서 온 따뜻하고 건조한 양쯔강 기단이 이동성 고기압으로 지나가며 맑았다 흐렸다를 반복합니다. 초여름에는 북쪽의 차고 습한 오호츠크해 기단과 남쪽의 북태평양 기단이 힘겨루기를 하며 그 경계에 정체 전선(장마 전선)이 오래 머물러 장마가 됩니다.

전선에서 벌어지는 일은 한 문장으로 요약됩니다 — 따뜻한 공기가 반드시 위로 올라간다. 밀도가 작기 때문입니다. 다만 어떻게 올라가느냐가 다릅니다. 한랭 전선에서는 찬 공기가 무겁게 파고들며 따뜻한 공기를 급하게 밀어 올려, 위로 솟구치는 적운형 구름이 좁은 지역에 생기고 소나기가 세차게 잠깐 내립니다. 온난 전선에서는 따뜻한 공기가 찬 공기 위로 완만하게 타고 올라가, 옆으로 퍼진 층운형 구름이 넓게 깔리고 약한 비가 오래 내립니다. 한랭 전선은 온난 전선보다 빨리 이동해서 결국 따라잡는데, 이때 만들어지는 것이 폐색 전선입니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

장마 전선이 오르내리는 여름

북쪽의 차고 습한 기단과 남쪽의 덥고 습한 기단이 비슷한 힘으로 맞서면 전선이 거의 움직이지 않습니다(정체 전선). 두 세력의 힘에 따라 전선이 남북으로 오르내리면서 그 아래에 긴 비를 뿌립니다. 장마가 며칠씩 이어지는 이유가 여기에 있습니다.
예시 2

여름의 무더위와 겨울의 삼한사온

여름에 덥고 끈적한 것은 바다에서 온 북태평양 기단이 수증기를 잔뜩 머금었기 때문이고, 겨울에 춥고 건조한 것은 대륙에서 온 시베리아 기단이 바다를 거의 지나오지 않았기 때문입니다. 기단이 '어디서 왔는가'만 알면 그 계절의 날씨가 설명됩니다.
예시 3

한랭 전선이 지나간 뒤 하늘이 파래지는 이유

한랭 전선이 통과하면 짧고 굵은 소나기가 지나간 뒤 찬 공기가 자리 잡습니다. 기온이 뚝 떨어지고 습기가 걷혀 하늘이 맑고 시원해집니다. 비가 그친 뒤 갑자기 쌀쌀해졌다면 방금 한랭 전선이 지나간 것입니다.

한랭 전선과 온난 전선

구분	한랭 전선	온난 전선
무엇이 밀고 오나	찬 공기가 따뜻한 공기를 파고듦	따뜻한 공기가 찬 공기 위로 올라탐
전선면 기울기	급함	완만함
구름	적운형(위로 솟음)	층운형(옆으로 퍼짐)
비	좁은 지역, 짧고 강하게	넓은 지역, 오래 약하게
비가 오는 위치	전선 뒤쪽(찬 공기 쪽)	전선 앞쪽(찬 공기 쪽)
통과 후 기온	내려감	올라감
이동 속도	빠름	느림

자주 하는 오해

두 기단이 만나면 서서히 섞인다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움찬 공기와 따뜻한 공기가 만나면 뒤섞여서 미지근한 공기가 된다

실제로는성질이 다른 기단은 잘 섞이지 않고 뚜렷한 경계면(전선면)을 만듭니다.

두 공기는 밀도가 다릅니다. 찬 공기는 무거워 아래로 깔리고 따뜻한 공기는 가벼워 위로 밀려 올라가므로, 나란히 층을 이룰 뿐 곧바로 섞이지 않습니다. 만약 그냥 섞인다면 전선이라는 것도, 전선에서 생기는 구름과 비도 존재할 이유가 없습니다. '섞이지 않고 하나가 위로 올라간다'는 것이 전선에서 비가 오는 근본 이유입니다.

비는 전선이 그어진 그 선 위에서만 내린다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움일기도의 전선 기호가 지나가는 자리에만 비가 온다

실제로는비가 오는 곳은 따뜻한 공기가 올라가는 쪽입니다. 한랭 전선은 전선의 뒤쪽에 좁게, 온난 전선은 전선의 앞쪽에 넓게 비가 내립니다.

구름은 전선면을 따라 따뜻한 공기가 밀려 올라가는 자리에서 만들어집니다. 그런데 전선면의 기울기가 서로 반대 방향이라, 구름과 비의 위치도 전선의 반대편에 놓입니다. 온난 전선의 비는 전선이 도착하기 전부터 내리기 시작해서, 예보에서 '내일 오전부터 비'라고 하는 상황을 만듭니다. 전선 기호가 아니라 '따뜻한 공기가 어느 쪽에서 올라가는가'를 그려 보면 매번 맞힐 수 있습니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

기권과 날씨중3

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

기후 변화와 지구 시스템고1 기단과 전선고2

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기권과 날씨중3 습도와 구름·강수중3

자주 묻는 질문

Q1기단은 어떻게 만들어지나요?

넓고 성질이 고른 지표(넓은 대륙이나 바다) 위에 공기가 오래 머물면, 그 지표와 열과 수증기를 주고받으며 아래쪽 성질을 닮아 갑니다. 그래서 대륙에서 생긴 기단은 건조하고, 바다에서 생긴 기단은 습합니다.

Q2폐색 전선은 왜 생기나요?

한랭 전선이 온난 전선보다 빠르게 이동해 결국 따라잡기 때문입니다. 따뜻한 공기가 완전히 위로 들려 올라가 지표에서 밀려나면 폐색 전선이 되며, 이 무렵 저기압은 세력을 잃어 갑니다.

Q3장마 전선은 왜 오래 머무나요?

북쪽 기단과 남쪽 기단의 세력이 비슷해 어느 쪽도 상대를 밀어내지 못하기 때문입니다. 힘이 팽팽하면 전선이 거의 움직이지 않고(정체 전선), 그 아래 지역에 비가 오래 이어집니다.

교육과정 2022 개정 · 중3 통합과학 · 날씨와 기후변화 수록 심화 (교육과정 밖 확장 개념)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

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