고기압과 저기압의 차이: 종류, 분류 기준, 온도 변화, 바람 방향 등

본 포스팅은 고기압/저기압, 이동성 고기압/정체성 고기압, 온난 고기압/한랭 고기압, 온대 저기압/ 열대 저기압에 대한 요약정리를 다룹니다. 이는 지구과학에서 매우 중요하게 배우는 개념입니다. 고기압과 저기압은 어떤 차이가 있을까요?

고기압과 저기압에 대한 이해

뉴스의 일기예보를 보면 '고기압의 영향으로 맑은 날씨가 지속됩니다.’ 혹은 '저기압으로 인해 날씨가 흐리다.’ 등의 멘트를 자주 접할 수 있습니다. 기압은 날씨에 큰 영향을 미치는 요소인데, 고기압과 저기압은 항상 주위의 기압에 따라 정의됩니다. 다시말해 주변보다 기압이 높으면 고기압, 주변보다 기압이 낮으면 저기압으로 상대적으로 정의되는 개념인 것입니다. 기압이 높다는 뜻은 공기의 양이 많다는 뜻으로, 공기는 항상 고기압에서 저기압으로 이동하게 되어있습니다.  본 포스팅에서는 고기압과 저기압의 주요 특징을 살펴보고, 다양한 종류의 고기압 및 저기압의 특징에 대해 알아보고자 합니다. 소개하는 기준은 북반구 기준이니 참고하시길 바랍니다.

 

고기압과 저기압의 특징에 대해 알아보자.

 

고기압이란

• 고기압은 주변 지역보다 공기의 압력인 대기압이 높은 상태를 의미한다.
• 북반구에서는 고기압 중심에서 시계 방향으로 공기가 발산하고(빠져나가고), 하강 기류가 발달하여 발산된 공기를 보충한다.
• 고기압에선 기압이 높아 단열 압축에 의해 온도가 상승한다. 이로인해 구름이 소멸되어 날씨가 맑다.

 

저기압이란

• 저기압은 주변 지역보다 공기의 압력인 대기압이 낮은 상태를 의미한다.
• 북반구에서는 저기압의 중심에서 반시계방향으로 공기가 수렴하여 (들어와서) 상승 기류가 발달한다.
• 저기압에선 기압이 낮아 단열 팽창이 일어나고 온도가 하강한다. 이로인해 구름이 생성되고 날씨가 흐리다. 단열 팽창의 대표적인 사례는 냉장고이다. 냉장고는 냉매를 압축했다 단열 팽창 시켜 차가운 온도를 얻는다.

온난 고기압 vs 한랭 고기압

 

온난 고기압

• 온난 고기압은 위도 30º 부근 중위도 지방에서 대기 대순환에 의한 하강 기류에 의해 발생한다.
• 온난 고기압에서는 단열 압축에 의해 온도가 상승하기 때문에 중심부의 온도가 주변보다 높다.
• 주변의 한랭한 지역과 비교했을 때 높은 고도에서도 기압이 높은 상태가 유지되기 때문에 ‘키 큰 고기압’으로도 불린다.
• 대표적인 온난 고기압에는 북태평양 고기압이 있다.

 

한랭 고기압

• 한랭 고기압은 고위도의 극지방에서 지표면의 복사 냉각 현상에 의한 하강 기류에 의해 발생한다.
• 한랭 고기압의 하강 기류는 지표면의 복사 냉각에 의한 것이므로 중심부의 온도가 주변보다 낮다.
• 주변의 온난한 지역과 비교했을 때 낮은 고도에서만 고기압이 유지되기 때문에 ‘키 작은 고기압’으로 불린다.
• 대표적인 한랭 고기압에는 시베리아 고기압이 있다.

 

이동성 고기압과 정체성 고기압

 

이동성 고기압

• 이동성 고기압은 편서풍에 의해 움직이는 고기압이다.
• 한반도의 경우 봄이나 가을철에 이동성 고기압의 영향을 주어 잦은 날씨 변화를 일으킨다.
• 대표적인 이동성 고기압에는 양쯔강 기단이 있다.

 

정체성 고기압

• 정체성 고기압은 고기압의 위치가 한 곳에 고정되어 나타나는 고기압이다
• 한반도의 경우 여름철과 겨울철에 정체성 고기압의 영향을 받는다.
• 대표적인 정체성 고기압에는 북태평양 고기압과 시베리아 고기압이 있다.

 

온대 저기압과 열대 저기압

 

가장 대표적인 저기압에는 온대 저기압과 열대 저기압이 있다. 온대 저기압과 열대 저기압은 발생 지역에 따라 차이가 있으며, 온대 저기압은 대체로 간격이 넓은 타원형의 분포를 갖는 반면, 열대 저기압은  간격이 조밀한 원형의 분포를 갖는다.

 

온대 저기압

• 온대 저기압은 주로 중위도 지방의 한대전선대에서 발생한다. 온대 저기압은 한랭전선과 온난 전선을 동반한다.
• 에너지원: 온대 저기압의 에너지원은 기층의 위치 에너지가 감소하기 때문이다. 찬 공기와 더운 공기가 섞이게 되면 공기의 무게 중심이 낮은 곳으로 내려가게 된다. 무게 중심이 낮아지면서 감소한 위치에너지는 공기를 상승시키는 운동 에너지로 전환되게 된다.
• 이동 경로: 편서풍의 영향을 받아 서쪽에서 동쪽으로 이동한다.
• 기상 현상: 온대 저기압은 온난 전선의 앞쪽에서 이슬비, 한랭 전선의 뒷쪽에서 소나기를 일으킨다.
• 소멸: 한랭 전선과 온난 전선이 만나 폐색 전선을 이루게 되면 온대 저기압의 세력이 약해진다.

 

온대 저기압의 발생과 소멸 과정

 

1. 정체전선의 형성: 찬 기단과 더운 기단이 만나 정체 전선이 형성된다. 우리나라의 경우 차가운 오호츠크해 기단과 뜨거운 북태평양 기단이 만나서 장마 전선이 형성되는 것을 예로 들 수 있다.

 

2. 저기압성 회전 발생: 전선 면에 파동이 발생하게 되어 반시계 방향으로 저기압성 회전이 발생한다.

 

3. 온대 저기압 형성: 한랭 전선과 온난 전선이 발생하게 되어 온대 저기압이 발생한다.

 

4. 폐색 전선 형성 뒤 소멸: 속도가 빠른 한랭 전선이 온난 전선을 만나 폐색 전선을 형성한다. 폐색 전선이 형성되면 찬공기는 아래로, 뜨거운 공기는 위로 가면서 기층이 안정해져 온대 저기압이 소멸된다.

 

열대 저기압 (태풍)

• 열대 저기압은 수온이 높은 위도 5~25º 정도의 열대 해상에서 발생하는 태풍을 발생시키는 저기압이다. (적도 지방(위도 5º 이하)에선 심해수의 용승으로 인해 오히려 수온이 낮기 때문에 태풍이 잘 발생하지 않는다.)
• 에너지원: 열대 저기압의 에너지원은 수증기의 잠열이다. 잠열은 숨은열이라고도 하는데, 수증기가 응결되면서 방출되는 열이다.
• 이동 경로: 포물선의 경로를 따라서 위도 30º 이하에선 편동풍(무역풍)의 영향을 받아 북서쪽으로 이동한 뒤, 위도 30º 이상에선 편서풍의 영향으로 북동쪽으로 이동한다. 위도 30º 부근을 경계로 진로가 바뀌므로, 위도 30º 부근을 전향점 이라고 한다.
• 기상 현상: 강풍과 폭우를 동반한다.
• 소멸: 열대 저기압이 육지에 다다르게 되면 (1) 에너지원인 수증기의 공급이 차단되고, (2) 마찰에 의해 운동에너지가 감소하여 세력이 약해진다.

 

태풍의 구조

• 태풍의 중심에는 하강기류가 발생하여 기압이 가장 낮다. 태풍의 중심 근처에서 상승한 공기가 대류 권계면에 도달하면 중심으로 하강하기 때문이다. 태풍의 눈은 약한 하강 기류로 인해 구름이 없고 날씨가 맑은 태풍의 중심을 뜻한다.
• 태풍의 중심 부근에서는 강한 상승기류가 발달해 적란운이 발생하여 강한 바람과 비를 동한다.
• 풍속 분포: 태풍의 풍속은 태풍의 중심과 조금 떨어진 중심 부근에서 극댓점을 갖고 극댓점을 기준으로 태풍의 중심과 가까워 지거나 멀어질 수록 감소한다.
• 기압 분포: 태풍의 중심에서 멀어질 수록 기압은 증가한다.

 

안전 반원과 위험 반원

• 태풍의 진행방향의 왼쪽에 위치한 지역은 안전반원, 오른쪽에 위치한 지역은 위험 반원에 속한다. 열대성 저기압은 바람은 반시계 방향으로 회전하는데, 우측 반경은 태풍을 이동시키는 편동풍, 편서풍과 바람의 방향의 같아 바람이 강하게 불고, 좌측 반경은 방향이 달라 바람이 약하게 불기 때문이다.
• 위험 반원이 통과하는 지역(태풍 진행 방향의 우측)은 통과 전후로 풍향이 시계 방향으로 변화한다.
• 안전 반원이 통과하는 지역(태풍 진행 방향의 좌측)은 통과 전후로 풍향이 반시계방향으로 변화한다.

이상 오늘은 고기압 저기압 차이에 대해 알아보았습니다.