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1. 개요
寒 冷 前 線 / Cold Front따뜻한 공기가 있는 지역에 상대적으로 찬 공기가 이동해오면서 만들어지는 전선. 온도에 따른 밀도차이에 의해 이동해오는 찬 공기가 따뜻한 공기의 밑으로 파고드는 형상이 된다. 두 종류의 서로 다른 공기가 접촉하면서 그 접촉면에 구름이 만들어지는 것은 온난전선과 동일.
대기과학을 처음 접할때는 어차피 두 기단이 만나는건 유사한데 온난전선은 층운과 가랑비[1]를, 한랭전선은 소나기를 뿌리는지 의문이 들기 쉬운데, 교과서적으로는 이동속도의 차이로 설명하지만 사실 온난전선과 한랭전선의 구름대는 그 발생기작이 다르다. 기본적으로 모든 대기현상은 상층이 먼저 움직이는데 상층이 상승하면 하층이 따라 상승하며 온도경도를 따라 구름대를 만드는게 온난 전선이고, 상층 한기가 이동하여 대기 불안정으로 인해 하층으로 파고드는게 한랭전선이다. 상층이 차갑냐 따뜻하냐는 대기안정도에 지대한 영향을 미치기 때문에 단순히 하층에서 두 기단이 만나는 것으로는 설명할 수 없는 효과를 만들어낸다. 그림만 봐서는 알기 힘들고 설명하려면 단열선도까지 등장해야 하기 때문에 대충 설명하고 넘어가는 것.
2. 특징
찬 공기가 따뜻한 공기에 비해 상대적으로 밀도가 크기 때문에 온난전선에 비해 전선면이 더 가파르게 형성되며, 그 이유로 넓은 지역에 구름이 형성되는 온난전선과는 달리 전선면 뒤쪽 좁은 지역에 수직으로 적란운이 높게 발달되는 것이 특징이다. 따라서 접촉면에서는 온난전선에 비해 많은 비가 오게 되며, 면적이 좁기 때문에 전선이 이동할 경우 금방 비가 그치게 되어 소나기의 양상을 띤다. 이는 전선면이 수직인 점 뿐만이 아니라 전선의 이동속도가 온난전선에 비해 빠르다는 점도 작용한다. 전선 통과 후에는 찬 공기의 세력권이므로 기온이 하강하며 기압은 상승한다.[2][3]특히, 적란운이 높게 발달하기 때문에 한랭전선의 영향권에 들 때 적란운 상에서 발생할 수 있는 악기상( 우박, 뇌우 등)을 흔히 목격할 수 있다. 미국에서는 아메리카 대륙의 제트기류 변동성, 평지 지형 등의 요인으로 슈퍼셀 현상이 발생하기도 한다. 찬 공기의 세력이 셀수록 더욱 더 강하게 발달하며, 겨울철 동아시아 지역의 국가에서는 한랭전선 영향권 끝자락에서 비가 눈으로 바뀌는 경우도 상당히 있다.[4] 주로 11월과 2월에 남북기온차가 클 때 나타난다.
다만 이건 전형적인 중위도 강수의 경우에 그렇고 한반도에서는 봄, 가을의 일부 시기를 제외하면 한랭전선보다는 온난전선에서 비가 많이 내린다. 저기압에 의한 비 자체는 경압성(온도경도)이 없더라도 내리는데 기본적으로 와도에 의한 상승류가 있기 때문이다. 이 발달요소로 인해 중하층에 경압성이 생기면 그 부분에서 집중적인 비가 내린다고 생각하면 된다. 한반도는 여름에는 거의 순압대기를 이루고 있고 남북 온도경도보다는 동서 온도경도가 강하다. 그리고 북서쪽에 대륙이 위치해있기 때문에 한랭전선의 후면에서는 기본적으로 건조한 대기가 내려온다. 겨울에는 경압성은 강한 편에 속하나 기본적으로 대기 자체가 너무 건조하다. 이는 봄에 서풍 또는 동풍이 우세할 때도 마찬가지다. 기본적으로 상층이 하층보다 먼저 움직이기 때문에 상하층불안정으로 인해 생기는 것이 한랭전선인데 하층이 건조하다면 전선이 생기더라도 적란운이 발달하지 않는다. 따라서 여름의 한랭전선은 층운으로 대표되는 짓누르는 듯한 1~2km 정도 두께의 하층운이 우세하여 저기압이 빠져나갈 때까지 이슬비가 지속적으로 내리고, 겨울의 한랭전선은 구름대는 발달하지 않은 채 어마어마한 기온저하와 강풍을 몰고온다. 전형적인 한랭전선이 나타나는건 2~3월 이동성 저기압이 나타날 때, 6월의 습기 유입시기, 9~10월의 환절기 기간 정도다.[5] 여름에는 오히려 저기압 한 가운데서 적란운이 발달하는 스콜선이 발달하기 쉬운데, 하층이 덥고 습한 상태에서 상층 한기가 유입되기 때문이다. 이럴 때는 오히려 저기압 후면에서 바람방향이 바뀌어버리면 큰 강수가 나타나지 않는다.
3. 전면 수렴대
▲ 위의 태풍은 필리핀에 엄청난 인명피해를 준 2022년 제22호 태풍 날개다.
Front-end convergence table
열대성 저기압이 진행방향 앞쪽에 있던 차가운 공기를 따뜻한 공기(자신) 쪽으로 끌어당기면서 생기는 전선으로, 아직 태풍이 올라오지 않았는 데도, 한랭전선이 들이닥친 듯한 소나기와 비바람이 몰아치는 현상이 이것이다. 흔히 가을 태풍이 몰고 온다고 생각하지만 한반도에 영향도 없고 태풍 비수기인 겨울~봄에도 발생한다. 간혹 2019년 레끼마, 2010년 뎬무, 2011년 망온, 2002년 루사, 2022년 에어리처럼 여름 태풍도 전면 수렴대를 몰고 오는 경우도 있다. 가끔씩 장마전선과 헷갈릴 때가 있다. 보통 태풍이 이동하는 진행 방향에 맞서 있으며 북반구는 북동쪽, 남반구는 남동쪽으로 주로 발달하며 서진하는 태풍은 서쪽으로 발생하기도 한다. 허나 때로는 진행 방향과는 무관한 지역에서 발생하는 경우도 있다. 2010년 메기처럼 중국 남부로 가는데 일본, 대한민국에 이유 없이 비를 뿌리는 태풍도 있다.[6][7]
2019년 레끼마가 8월 10일에 산둥성에 비를 뿌린 것과 2018년 콩레이가 10월 5일에 전국에 비를 뿌린 것도 전면 수렴대의 영향이다.
11월 쯤의 태풍은 주로 베트남으로 가는데 이 때 찬 기단과 만나 대만에서 일본 오키나와를 포함한 류큐 제도, 오가사와라 제도 쪽에 길게 비구름이 늘어난다.
4. 여담
- 보통 북서쪽에서부터 남동진하며 한반도로 다가오며, 한반도를 거의 다 통과할 때 쯤에는 힘을 잃어 강수대들이 약화되어 일본 열도로 향하는 경우가 많다. 그러나 경우에 따라서는 동해상에서 날씨폭탄으로 발달해 일본 열도에 더 큰 피해를 주기도 한다.
[1]
온난전선은 시간당 2~4mm 정도의 가랑비가 길게 뿌리고 한랭전선은 시간당 10~50mm의 폭우가 짧게 뿌려 대부분의 저기압은 한랭전선보다 온난전선이 많은 비를 뿌린다.
[2]
중국
다롄시에서는 전날 20°C 이상의 기온 분포를 보이다가, 한랭전선이 통과하고 난 다음 날부터 급격히 기온이 하강하며 영하권을 기록한 사례도 있었다.
[3]
2020년 9월 미국
덴버 지역에서는 전날 36°C였다가 한랭전선이 통과한 후 2°C의 기온이 관측되었는데, 이는 2020년 9월 초에 한반도를 관통하였던
마이삭과
하이선이 아메리카 일대의 제트기류에 압박을 가하면서 갑자기 찬 공기가 풀리게 되었고, 그로 인해 발생한 한랭전선이 덴버 지역 일대를 통과하면서 벌어진 일이라고 한다.
[4]
한반도에선 이후에는
시베리아 기단 영향권에 들면서 찬 공기가 내포된 북서풍을 유도하여 충남/전라 서해안(
호남 지역)으로
해기차 구름이 발달하며 폭설이 내리는 경우가 있다.
[5]
다만 한반도는 9월 중순~10월에 비가 거의 안온다.
[6]
2010년 제13호 태풍 메기는 필리핀 상륙 이후 동북동쪽에서 전면 수렴대를 만든 뒤 10월 20~21일 일본에 비를 뿌리고 10월 23~24일에 남부 지방에 비를 뿌리기도 했다. 이처럼 한반도와 관련있는 방향으로 가지 않는 경우에도 전면 수렴대가 한반도까지 영향을 미칠 정도로 매우 길게 형성되는 것은 희귀한 사례이다. 10월 중순~11월의 태풍이거나 한반도와 관계가 없는 방향의 태풍의 경우, 보통 전면 수렴대는 일본 남해상까지, 멀어도 일본까지만 가며 한반도에는 거의 닿지 않는다. 아예 맑거나, 그냥 구름만 간간히 있는 정도.
[7]
주로 5월이나 10월에 발생하는 태풍은 찬 공기 및 연직시어 등의 영향으로 한반도를 관통하기 어렵지만, 바로 옆 일본 부근을 지나면서 태풍 북쪽으로 형성된 전면 수렴대가 한반도에 영향을 주어 비를 뿌리기도 한다. 보통 진행 방향으로 가지만 아닐 때도 있다.