여기에서 는 주어진 온도 에서의 접촉 기전력이고, 는 표준 온도 에 대한 기전력이 되며, 와 는 상수이다. 만약 각각의 온도 과 를 가지는 두 개의 물질이 접촉하면 순 기전력 (열적 기전력)은
로 표시될 수 있고, 여기에서 은 온도 에서의 기전력을 는 온도 에서의 접촉 기전력이 된다. 따라서 순 기전력 은 의 2 차 방정식 형태로 바꾸어 표현할 수 있다.
(1.8)
(1.9)
여기에서 a와 b는 두 개의 물체에 대한 상수 값이고 대기관측용으로 만들 어 질 때에는 b의 값이 a에 비해서 상대적으로 아주 작기 때문에 무시할 수 있다.
1.3 기온
열전쌍 온도계는 두 개의 다른 금속으로 만든 금속선을 용접하거나 납땜하 여 만드는데 그 접합점이 아주 작기 때문에 열용량은 무시할 수 있다. 열전 기쌍 온도계에서 온도를 측정할 때는 한쪽 접합점에서 알려진 표준 온도에 서의 기전력을 세팅하고 동일한 기전력을 가지기 위해서 다른 접합점의 금 속이 가져야 할 온도를 계산하는 방식을 사용한다.
이 방식의 온도계는 시간 상수가 1초에서 2초에 불과하기 때문에 현업 기 관에서 보다는 주로 연구용으로 많이 사용되어진다.
1.4 습도
WMO는 대기 중의 습도를 나타내는 정의들을 제시하고 있는데, 대기과학 에서 자주 사용하는 대기 중의 습기의 척도를 나타내는 변수들은 다양하다.
혼합비( ) : 건조 공기 질량 대 수증기 질량의 비 비습( ) : 습윤 공기 질량 대 수증기 질량의 비
노점 온도( ) : 주어진 기압에서 포화 혼합비와 주어진 혼합비가 같아 습 윤 공기가 포화되는 온도
상대습도 ( ) : 같은 온도와 기압에서 물의 포화 수증기압에 대한 관측된 수증기압의 비를 %로 나타낸 것
수증기압( ) : 공기 중의 수증기의 분압
포화 수증기압( 와 ) : 물과 얼음의 표면과 공기가 평형을 이루는 상태 의 수증기압
대기 중의 수증기와 관련된 변수들의 단위와 척도는 다음과 같이 정리할
1.4.1 습도관측 일반
1.4.1.2 단위와 척도 1.4.1.1 습도의 정의
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대기 중의 수증기와 관련된 변수들의 단위와 척도는 다음과 같이 정리할 수 있다.
(a) 혼합비( )와 비습( ) :
(b) 공기의 수증기압 ( , , )과 기압( ) :
(c) 온도( ), 습구 온도( ), 노점 온도( ), 빙점 온도( ) :
(d) 온도( ), 습구 온도( ), 노점 온도( ), 빙점 온도( ) : ℃
(e) 상대 습도( ) : %
지표면 부근의 습도 관측은 기상 분석 및 예보, 기후 연구, 수문학, 농업기 상학, 항공기상, 환경 연구 등을 위해서 반드시 필요한 요소이다. 대기 속에 서의 물의 상변화는 기상현상의 발생에서 소멸까지 매우 중요한 변수가 될 수 있다. 습도 관측 시 고려해야할 관측 범위, 해상도, 정확도는 아래 표 4.1과 같다. 표 1.2에서 제시된 정확도들은 작동 상태가 양호하고 정비가
1.4.1.3 습도 관측 요구 조건들
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백엽상에 설치된 단순한 습도계를 이용해서 습도를 관측하기 때문에 운영 성능이 많이 떨어지는 것이 현실이다.