제 4 장 실험결과 및 고찰
우리나라는 중위도의 온대지역에 위치하여 기후가 지역적인 다양성과 함께 계절적 변화에도 다채로운 추이가 보여 진다. 기온의 측면에서 대륙성기후이며 강수나 바람에 서는 몬순(계절풍)기후로 규정할 수 있다.
봄철의 날씨는 시베리아 기단이 점차 약해지면서 나온 이동성 고기압과 그 뒤를 이 은 이동성 저기압이 2∼3일 간격으로 동진해 오면서 변덕스러운 날씨가 나타나는데 이 동성 고기압이 지날 때는 화창한 봄 날씨를 보이고 이동성 저기압이 지날 때에는 궂은 날씨가 나타나며, 시베리아 고기압이 일시적으로 강화되기도 하여 꽃샘추위가 나타나 기도 한다. 이동성 고기압이 장시간 정체하거나 연이어 통과하여 봄 가뭄이 일어나기 도 하며, 중국의 화북이나 몽고 지방에서 상승기류를 타고 황사가 날아오기도 한다.
여름철은 태평양으로부터 무덥고 습기가 많은 남동풍과 남서풍의 영향으로 전국적으 로 기온이 높아진다. 장마가 시작하는 6월부터 8월까지의 우기에는 연간 평균강우량 중 60% 이상이 집중적으로 내린다.19)
가을철에는 북태평양 기단이 약화되어 장마전선의 남하로 초가을 장마가 나타나며 장마전선이 완전히 제주도 남부로 내려가면 대륙 내부에는 고기압이 형성되어 이 고기 압에서 나온 이동성 고기압의 통과로 청명한 날씨가 나타난다. 저기압의 통과로 늦가 을 비가 내리면 기온이 점차 낮아지고 대륙의 고기압은 점차 확장되어 겨울로 들어서 게 된다.
겨울철에는 시베리아로부터 차갑고 건조한 북서풍이 불어오기 때문에 남북의 기온차 가 매우 크고 삼한사온 현상이 나타난다.
따라서 가뭄이나 홍수가 자주 발생하여 물이 부족하거나 필요한 4월부터 10월까지 날씨가 주된 분석의 대상으로 하여 이 기간을 중심으로 일사량과 함께 증발과 응축특 성을 분석 하였다.19)
본 실험은 2009년 8월부터 2010년 12월까지 17개월 간 실험한 Data를 연구 분석하였 다.
Fig 10.은 1982년부터 2009년까지의 일사량, 구름의 양, 평균온도를 비교한 그래프 이다.19)
일사량은 2000년 이전보다 1,000 kJ/m2∙d 정도(7%)가 상승하였고 평균온도도 0.8℃
(5.5%) 정도 상승하였다. 연도별 구름의 양 변화는 2000년을 기준하여 3% 정도 감소하 여 일사량과 온도에 반비례 관계임을 알 수 있고, 광주지방은 산업화가 적고 주변의 산과 농지로 인한 대기청명도가 높게 나타났다.
Fig 10. The local climate fluctuation in Gwangju for 28 years 19)
Fig 11.은 2010년 광주지방의 태양에서 지구까지 도달하는 태양복사량을 나타내는 대기복사량(Extra Terrestrial Radiation)과 일사량을 월별로 나타낸 그래프이다.
지구공전 궤도가 태양과 거리가 가까운 겨울철과 거리가 먼 여름철의 대기복사량 값 에 차이가 있는데 그 값은 ± 3.18% 미만이나 지구의 공전과 자전에 의한 계절변화로 인한 일조시간을 고려한 ETR 값은 6월에 41,102 kJ/m2∙d, 12월의 16,588 kJ/m2∙d 로 큰 차이를 보인다.19)
7월은 장마로 인하여 구름양이 77%, 강수량은 453 mm 로 매우 많기 때문에 일사량이 적으며, 8월도 구름양이 65% 로 일사량이 적게 나타났다.
이는 대기권 내에서의 대기와 지표의 산란, 수증기, 먼지, 가스에 의한 흡수와 반사 로 인하여 일사량 값이 결정되기 때문에 일사량의 변화는 대기복사량과 연관성이 크지 않음을 알 수 있다.
Fig 11. The solar radiation and the extra terrestrial radiation (35o10'N)
Fig 12.는 광주지방 기상청 자동관측시스템(AWS, 조선대학교)에서 측정한 구름의 양 과 일조시간, 그리고 실험장치가 설치된 장소에서 측정한 일사량과의 관계를 나타낸 그래프이다.
구름의 양은 구름이 전혀 없을 때 0, 구름이 꽉 찼을 때를 10 으로 분류하여 구름의 양이 0%∼30% 미만인 경우에는 맑은 날(0∼3), 30%∼60% 미만인 경우에는 구름적음(4
∼6), 60%∼90% 미만은 구름 많음(6∼9), 90% 이상인 경우에는 흐린 날(9∼10)로 분류 하였다. 밤에는 별이 보이지 않으면 구름이 덮인 것으로 간주한다.19)
그래프에서 6월부터 9월까지는 장마와 우기의 기후조건 때문에 구름의 양이 많고 일 사량은 감소하는 것을 볼 수 있어 구름의 양과 일사량은 반비례 관계임을 알 수 있다.
Fig 12. The monthly average of solar radiations and the amount of cloud