3. 기온

3.1 온도의 기록

  • 일간, 월간, 연간 평균과 범위
    • 일간이라 하면 하루 몇 번 측정을 해야 타당할까?
      • 과거에는 오전 10시와 오후 10시에 각 1번 하여 2번, 또는 해당 일의 최고 기온과 최저 기온의 평균
      • 측정을 자주 할 수록 좋다.
    • 변수에 따라 측정 과정의 상세는 변동할 수 있다.
      • 기온: 주위 온도와 측정계가 같아지도록 한다. 시간 또는 간격이 되면 그냥 읽으면 된다.
      • 바람: 시간간격 10분, 실제 기록이 시작되기 전에 준비 단계 10분. 10시 정각 10분 전과 10시 정각 10분 후 사이의 측정값의 평균이 10시 정각의 바람 값으로 기록됨. 최근에는 시간간격이 5분으로 재정의.

3.2 표면 기온 변화의 원인

  • 지구에 입사하는 태양광의 입사각도. 위도의 코사인함수 및 지구의 궤도면상에서의 태양에 대한 위치에 따라 정해짐.
  • 태양광이 지구를 덥히고, 지구 자신의 복사로 어느 정도 냉각이 됨.
  • 해양과 육지의 수륙분포에 따른(열용량, 전도율, 불투명도, 증발율 등이 달라짐) 차등가열.
  • 해류 (멕시코 만 난류, 쿠로시오 난류)
  • 지리적 위치. 바다와의 거리 및 해발고도
  • 반사율: 눈, 물, 숲 등에 의해 변화함

3.3 세계 기온분포

  • 등온선은 위도선과 대략 일치한다.
Isotherms-summer.png
Isotherms-winter.png
  • 연교차는 대륙에서 크고 해양에서 매우 작다.
    • 북반구에 대륙이 더 많기에 북반구의 연교차가 남반구보다 크다.

3.4 시간에 따른 기온변화

  • 주간 기온변화:
    • 최저기온: 일출 시점과 태양 복사량이 지구 복사량과 같아지는 시간 사이
    • 최고기온: 태양 복사량이 최고에 달하고 얼마 뒤
  • 계절 변화:
    • 하지점은 6월에 있지만 8월이 가장 덥다
  • 연간 변화
  • 장기적 기후변화
    • 빙하기와 간빙기
    • 온난화와 이산화탄소. - 양자는 크게 유관하지만 인과관계는 아직 대략적인 수준.

3.5 기온의 측정

  • 정확한 측정을 위해 기온계는 백엽상 안에 위치
  • 백엽상은 지상으로부터 1.5 미터

3.6 기온 자료의 적용

  • 도일(Degree days): 미리 정의된 값(18.3 ℃) 이상 또는 이하의 온도값의 하룻동안 누적
  • 난방도일(Heating degree days): 18.3 ℃은 미국 기준이고 이 값은 시간과 공간에 따라 바뀔 수 있음
  • 냉방도일(Cooling degree days): 건물의 냉난방에 사용
  • 생육도일(Growing degree days): 일평균기온이 기본 온도보다 1 ℃ 높은 날
    • e.g. 옥수수의 기본온도는 50 ℉인데 아이오와 주의 여름철 일평균기온은 80 ℉
      • → 옥수수의 생육도일은 30이며 2,200 도일이 누적되었을 때가 수확 적기
      • 4월 초에 옥수수를 심어 매일 평균 약 20도일을 축적한다면 약 110일이 지난 7월 중순에 수확