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경계층 영문 약어 정리(Stull, 1988)
BL Boundary Layer
or Planetary Boundary Layer (PBL)
or Atmospheric Boundary Layer (ABL)
CL Cloud Layer
FA Free Atmosphere
ML Mixed Layer
or Convective Boundary Layer (CBL)
RL Residual Layer
SBL Stable Boundary Layer
or Nocturnal boundary Layer (NBL)
SCL Subcloud Layer
SL Surface Layer
h Top of the stable boundary layer
or Top of the NBL
zi Top of the mixed layer
or the average base of the overlying stable layer
zr Top of the residual layer
or the average based of the overlying stable layer
zb Top of the subcloud layer
or the height of cloud base, near the Lifting Condensation Level (LCL)
미기상 교재 내 생소할 수 있는 용어들
미기상학
- 경계층 기상학과 동일어
"경험적으로" 또는 "선험적으로"
- 실험실 내 관찰 실험이나 야외 필드에서의 관측을 통해서 분석한 결과를 바탕으로
플럭스
- 단위시간당 단위면적당 유량 또는 대기오염에서 배출량의 개념
거칠기 요소
- 지표 근처의 유체 흐름에 마찰력으로 작용하는
- 빌딩, 도로, 나무, 잔디, 공원 등
- 프로세스 (process) 작용(O) 과정(x)
응력
- 유체 내 마찰력.
- 유체역학 기본 개념 - 전단응력 (tistory.com)
난류 Turbulence
- 유체 흐름이 무질서한 특성으로 설명된다.
- 경계층 내에서의 운동은 거의 난류
아층 (sub-layer) 또는 아지표 (sub-surface)
- 지표 근처의 경계층 내 하층 또는 부층(sub-layer).
- 지표면에 인접한 얇은 층 영역
분자 아층 (molecular sublayer)
- 지표 경계면 (interface) 인접 부근.
- 분자 아층은 지표에서 <1 mm 의 공기층으로서, 공기의 주된 열 전달 방법은 전도(conduction)로서 고체와 같다.
- 경계면에서 수 mm 만 올라가도 공기의 주된 열 전달 방법은 이류(advection)과 대류(convection)이다.
- 호수나 해양에서 분자 아층은 수 m 이다.
끌림 항력 (drag force):
- 지표면은 대기 운동에 마찰 저항을 가하여 공기를 천천히 움직이도록 한다.
- 작용-반작용의 법칙에 의해서 지표 부근의 공기는 반대로 지표면에 동일한 크기의 끌림 항력 (drag force)를 가한다고 생각할 수 있다.
- 지표면이 더 거칠수록 단위면적당 끌림 항력은 더 커진다.
미량기체
- tracer 또는 추적자로 불린다.
- passive-trace와 non-passive 또는 active tracer 로 나뉘는데, 차이는 화학반응 유무이다.
Surface Layer (지표층 또는 접지층)
- PBLH의 약 1/10 높이 층. 코리올리 효과를 무시할 수 있는 층.
- 기상 mast 또는 tower 에 의해서 관측 가능.
- 높이에 따른 기상 변수들이 가장 급격하게 변하고, 운동량, 열, 질량 교환도 이 층에서 발생한다.
- 따라서, outer layer 보다 surface layer 에 더 많은 관심이 있다.
거칠기 층 Roughness layer
- 또는 캐노피 층 (canopy layer)
- 지표층 아래 거칠기 요소들의 영향이 쉽게 식별되는 층.
- 도시로 인해 발달한 거칠기 층은 야간에 도시 경계층에 포함.
경계층 Boundary layer
- 물체 표면과 바로 인접해 이는 유체의 층으로 정의되는데, 이 층에서는momentum, heat, mass의 상당한 교환이 발생하고, 속도, 온도, 질량 농도 가 급격하게 변한다.
대기 경계층 Atmospheric Boundary Layer (ABL)
- 행성 경계층
행성 경계층 Planetary boundary layer (PBL)
- 대기 경계층
- 수 시간~ 약 하루 정도 시간 규모에서 대기-지표 사이의 상호작용의 결과로 형성된다. turbulent transfer 나 mixing 에 의해 지표면 마찰, 가열 등의 영향은 즉시 전체 PBL에 전달된다.
- PBL = surface layer (지표층) + outer layer (바깥층)
- 연직 범위 ~ 1km 정도 (중립일때).
- 시간에 따라서 변동. 이른 아침에 <100m , 오후에 수 km 까지 변동.
- 수평 범위: 수십 m ~ 수 km
PBLH (Planetary Boundary Layer Height)
- PBLH변동은 중규모와 종관 시스템과 연관있다.
- 침강(하강운동)과 고기압에 의한 하층 수평 발산이 일어나는 경우 PBLH 는 얇아지고
- 구름 발달과 연관된 저기압과 관련되면, PBLH가 높아진다. 일반적으로 구름 하단을 PBL top 으로 간주 (Ceilometer 로 측정).
- 대기 오염의 관점에서 PBLH은 대기 오염 물질이 PBL 내에서 혼합되는 층의 두께 (mixing depth)를 말한다.
- 일반적으로 free atmosphere 보다 훨씬 오염이 심각. aircraft 관측시 발견됨.
가온도 (Potential temperature):
- 습윤공기를 그것과 같은 압력과 밀도의 건조공기로 바꾸어 놓았을 때, 그 건조공기가 가져야 할 온도.
- 같은 조건에서 수증기는 건조공기보다 가벼우므로 가온도는 습윤공기 자체의 온도보다 높다.
- 온도 T, 비습 q인 경우,습윤공기의 가온도 Tv 근사적으로 Tv=T(1+0.61q)이다.
- 실제 공기는 습윤공기이므로 가온도, 가온위를 생각해야 하나, 일반적으로 간단한 이해를 위해 건조공기에 대해 온도 또는 온위를 많이 사용.
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