기압 차와 바람 (기압 경도력)

Wind and the pressure gradient force

눈에 보이지 않는 공기를 밀어 바람으로 움직이게 하는 힘은 무엇일까요?

무슨 일이 일어났나

바람은 공기가 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘러가는 것이고, 이 흐름을 일으키는 힘을 기압 경도력이라고 합니다.

NOAA 는 기압 경도력을 «기압 차를 고르게 하려는 힘» 이라고 설명하고, 바람의 빠르기는 기압 경도(일정한 거리 사이의 기압 차)에 비례한다고 적습니다.

기상청 설명처럼 고기압 · 저기압은 정해진 숫자가 아니라 둘레와 견준 것이라, 1,022 hPa 는 둘레가 1,020 · 1,021 hPa 이면 고기압이 됩니다.

움직이기 시작한 바람은 지구 자전 때문에 북반구에서 오른쪽으로 휘는데, 1835 년 코리올리가 이 휨을 수식으로 나타냈습니다(NOAA).

땅 가까이에서는 마찰이 바람을 늦춰, 바람이 등압선(기압이 같은 곳을 이은 선)을 조금 비스듬히 가로질러 저기압 쪽으로 붑니다(NOAA).

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1999년 9월 QuikScat 위성이 잰 대서양 바다 위 바람의 방향과 세기 그림으로, 허리케인 플로이드 둘레를 크게 보여 줍니다.불러오는 중…🎨 그림

1999년 9월 QuikScat 위성이 잰 대서양 바다 위 바람의 방향과 세기 그림으로, 허리케인 플로이드 둘레를 크게 보여 줍니다.

출처: NASA/JPL · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗

💡 생활 속 예시

  • 자전거 타이어의 바람 넣는 꼭지를 누르면 안의 높은 압력 공기가 바깥 낮은 압력 쪽으로 «쉭» 하고 빠져나옵니다 — 바람이 부는 방향과 같은 이치입니다.
  • 뉴스 일기도에서 등압선이 촘촘하게 몰린 곳은 짧은 거리에 기압 차가 커서, 그날은 바람이 세게 부는 곳으로 소개되곤 합니다.
  • 학교 운동장의 깃발이나 굴뚝 연기가 날리는 쪽을 보면 바람이 어디서 불어오는지 알 수 있습니다 — 기상청도 풍향계가 없으면 이렇게 풍향을 봅니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

  • 바람은 고기압에서 저기압으로 곧장 일직선으로 분다.

    NOAA 는 지구 자전 때문에 북반구에서 움직이는 것이 오른쪽으로 휘고, 땅 가까이에서는 마찰 때문에 바람이 등압선을 조금 비스듬히 가로지른다고 설명합니다. 출처

  • 기압이 1,000 hPa 를 넘기만 하면 언제나 고기압이다.

    기상청은 고기압 · 저기압을 둘레와 견주어 정한다고 설명합니다 — 1,022 hPa 도 둘레가 1,023 · 1,024 hPa 이면 저기압입니다. 출처

누가 왜 찾았나

NOAA 에 따르면 프랑스 과학자 코리올리는 1835 년, 지구 위에서 움직이는 것이 휘어 보이는 까닭을 수식으로 나타냈습니다. 그래서 이 겉보기 힘은 가스파르 귀스타브 코리올리(1792–1843)의 이름을 따 코리올리 힘, 우리말로 전향력이라 부르고, 기압 차로 출발한 바람도 이 힘을 받아 길이 휩니다.

확인된 값

기압 경도력의 뜻 — 기압 차를 고르게 하려는 힘
기압 차를 고르게 하려는 힘 출처
바람의 빠르기는 기압 경도(높고 낮은 기압의 차)에 비례
비례 출처
땅 가까이에서는 마찰 때문에 바람이 등압선을 조금 비스듬히 가로지른다
등압선을 비스듬히 가로지름 출처
바람 방향을 바꾸는 전향력을 코리올리가 수식으로 나타낸 해
1835 출처
공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다 — 이것이 바람(기상청)
고기압 → 저기압 출처
고기압 · 저기압은 주변과 견주어 정한다 — 1022 hPa(102,200 Pa) 예
102200 Pa 출처
풍속을 재는 표준 높이 (지면에서 10 m)
10 m 출처
북반구에서 움직이는 것은 오른쪽으로 휜다 (전향력)
오른쪽 출처
코리올리 (Gaspard Gustave de Coriolis, 1792–1843) — 전향력에 이름이 붙은 프랑스 수학자
1792–1843 출처
고기압은 중심에서 바깥쪽으로 바람이 불어 나간다 (기상청)
중심 → 바깥 출처
풍향계가 없으면 연기 · 깃발이 날리는 쪽으로 풍향을 본다 (기상청)
연기 · 깃발 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 과학(초등) · 날씨와 우리 생활 [6과06-03]
  • 한국 2022 · 지구시스템과학 · 강수 과정과 대기의 운동 [12지시03-05]
  • 일본 · 中学校 第2分野 (4) 気象とその変化

출처

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같은 단원 · 대기와 날씨

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