학부 강의 노트/처음 배우는 미기상학 51

문제은행 :: 기말고사

마찰 속도는 어떻게 정의되는 양인가? 또 이것은 Reynolds stress 와 어떠한 관계가 있는가? 정적으로 불안정한 대기에서 작은 에디 연직 환합과정을 설명함으로써 난류 열 플럭의 방향을 경정하라. 난류 운동량 방정식에서 meadn advection term은 무엇을 가정하면 무시되는지 해당 가정을 모두 쓰시오. 난류가 존재하는 경우에 mean variables를 예보하기 위하여는 반드시 난류항이 포함되어야 한다. (1) 그 항은 어떤 물리적 의미를 갖고 있나? (2) 평균 온위를 예보하기 위하여 포함되어야 할 난류항의 수학적 표현을 쓰시오. TKE의 주요 항들(shear, buoyant, dissipation 항)의 크기를 eddy size 의 함수로 그림을 그리고, 에너지 흐름을 설명하시오. 다..

층류와 난류

대류권은 연직적으로 자유대기와 대기경계층으로 크게 나눌 수 있다. 자유대기는 수평적 대기 흐름(이류)이 대기경계층에서는 연직(수직)적 대기 흐름(난류)가 지배적이다. 대기 경계층에서의 난류는 지표면와 맞닿은 대기 층 사이의 온도와 바람의 차이로 발생한다. 이 난류는 소용돌이로서 난류 에디라 부르며 지표와 대기 사이의 열, 운동량, 물질(수증기, 대기오염물) 을 교환한다. 1. Reynolds 실험 난류에 대한 이론과 실험에서 큰 업적을 남긴 사람은 레이놀즈(Reynolds, O., 1843-1912)이다. 아래 그림과 같이 수조속에 유리관을 눕혀 놓고, 그 속에 물을 통화시킨다. 물이 흘러들어가는 관 안의 유체 흐름상태를 살펴보기 위하여, 관입구 근처에 착색한 액을 주입시킨다. 실험에서 흐름의 2가지 상..

미기상학 :: 문제 은행 1

● 대류권을 BL와 FL로 나누고 다시 행성 경계층의 구조를 도식화하고 설명하시오. ● 행성 경계층의 일변화를 도식화하고, 혼합층, 잔류층, 야간 안정 경계층의 용어를 사용하여 설명하시오. ● 경계층 내 가온위, 습도, 대기오염물의 농도, 풍속의 연직구조를 주간과 야간으로 나누어 설명하시오. ● 기상현상의 시간 및 공간 규모 macro, meso-α, meso-β, meso-γ, micro-α, micro-β 로 나누어 표로 도식화하고, 각 규모를 대표하는 기상현상을 쓰시오. ● 플럭스를 현열플럭스와 잠열플럭스로 나눌 때 보웬비 방법이 사용되었다. 이 방법을 간단히 설명하고 그 단점을 서술하시오. ● 토양 속에서 온도의 시간적 변화를 나타내는 식으로 유도하라 ● 토양의 깊이에 따라 최고 온도가 나타나는 ..

난류 기초 이론

Reynolds 실험 난류에 대한 이론적, 실험적 업적을 크게 남긴 사람은 레이놀즈(Reynolds, O., 1843-1912)이다. 그의 유명한 실험 중 하나인 관 속에서의 염료의 흐름 관측이다. 수조속에 유리관을 눕혀 놓고, 그 속에 물을 통화시킨다. 물이 흘러들어가는 관 안의 유체 흐름상태를 살펴보기 위하여, 관입구 근처에 착색한 액을 주입시킨다. 실험에 대한 예제 영상은 아래 링크 등을 참조할 수 있다. https://www.youtube.com/watch?v=pae5WrmDzUU https://www.youtube.com/watch?v=upHHx42r4E0 이 실험에서 Reynolds는 흐름에 뚜렷한 두가지 다른 상태가 있다는 것을 발견하였다. 아래 그림에서와 같이 유속이 작을 때는 색소선을 관..

미기상 :: 모닌-오브코프 길이

상사이론 중립대기는 일반적으로 발생하기 힘든 조건이다. 중립 대기에서, 지표층은 지수 바람 분포에 의해서 특성화되고, 높이에 따라 운동량 플럭스와 난류 속도 변동의 표준편차가 균일하게 분포된다. 대기-지표면 사이의 열의 난류교환은 지표층을 열성층(thermal stratification)으로 만들고, PBL전체를 열성층로 만든다. 성층화된 지표층의 평균 및 난류 구조를 정량적으로 기술하기 위한 이론적 또는 반경험적인 개념을 찾는 것이 중요하므로, 상사이론을 도입한다. 상사이론들 Monin-Obukhov similarity Mixed-layer similarity Local similarity Local free convection similarity Rossby-number similarity 모닝-오브..