우박
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우박
우박 또는 누리는 하늘에서 눈의 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅 위로 떨어지는 덩이를 말합니다.
주로 강한 상승기류를 타고 적운이나 적란운에서 발생하며 천둥번개를 동반한 비(뇌우)를 동반하기도 합니다. 처음에는 눈의 결정 형태로 떨어지다가 과냉각된 구름 알갱이가 충돌하여 얼어붙고, 점차 커지면서 낙하속도가 증가하여 지상에 이르게 됩니다. 일반적으로 몇 분 정도면 그치지만, 때로는 30분 이상 내리는 경우도 있습니다.
우박은 전체가 투명하거나 불투명한 핵을 중심으로 투명한 얼음층과 불투명한 얼음층이 번갈아 싸고 있습니다. 크기는 보통 지름이 1cm 미만이지만 2~3cm 정도의 것도 있고, 그보다 훨씬 큰 것도 있습니다.
싸락눈을 중심으로 하여 물방울들이 그 주위에 얼어붙거나, 싸락눈이 부분적으로 녹았다가 다시 얼어서 엷은 얼음층을 이룬 것을 싸락 우박이라고 하며, 보통 지상 기온이 0℃ 이상일 때에 내립니다.
우박 피해
우박은 종종 농작물이나 과실, 건물 또는 자동차 유리 등에 피해를 일으킵니다. 한국에서는 큰 우박이 내려서 사람과 소가 맞아 죽은 예가 있습니다. 또, 적란운 안에서 항공기가 우박을 맞아 기수가 파괴된 예도 있습니다. 미국 중서부에서는 뇌우를 동반한 지름 약 15cm에 달하는 우박이 떨어진 적도 있습니다. 1888년 4월 30일, 인도에서는 야구 공보다 더 크고 무게가 170g이나 되는 우박이 쏟아져 사람 246명과 소. 양. 염소 등의 가축 1천6백여 마리가 죽었다고 합니다.
개요
큰 우박을 쪼개 보면 흰 층과 투명한 층이 교대로 나타나고, 속과 겉이 바뀐 듯한 구조로 하고 있는 경우가 많습니다. 주로 공 모양의 불규칙한 큰 얼음덩이 모양을 하고 있으며 대류운으로부터 대부분 형성됩니다. 주로 지름이 5mm 이상인 얼음덩이를 우박으로 분류하며 작은 덩이는 싸락눈으로 분류됩니다. 강한 상승류, 큰 수 함량, 큰 물방울을 가지고 높이 발달하는 적란운으로부터 우박은 잘 형성됩니다. 일반적으로 우박은 연직으로 바람 시어가 강한 조건에서 수적이 강한 상승률을 따라 빙결 고도 이상으로 상승했다가 다시 하강하는 과정을 반복하면서 성장하고, 그 무게를 이기지 못할 만큼 커지면서 지상으로 낙하합니다. 중위도에서는 일반적으로 상층과 하층의 기온차가 많이 나는 봄과 가을에 많이 발생합니다.
우박 생성 성장 과정
우박 성장은 강한 상승 기류에 의해서 이루어지고, 공기 덩이 상승 시 공기 덩이의 온도가 전에 생긴 빗방울이 모두 얼어버릴 때까지 빙결점에 머문다고 보는 개념 모델 위 한 부분입니다. 강한 뇌우에서 나타나는 특징인 상하층간의 큰 온도차와 강한 상승기류는 강우를 차가운 상층으로 밀어 올리고, 지속적으로 우박이 성장 하눈 조건을 만듭니다. 아래 그림 1은 우박 발생 모식도로 고도별 우박 분포 룰 상승기류와 함께 나타낸 것입니다.
하늘색 실선은 해발고도이고, 노란 실선은 상대적으로 따뜻한 공기가 상층으로 유입되어 0℃ 빙결 고도가 주변보다 더 높은 고도에 형성되어 우박 위 성장을 돕습니다.
그림 2는 우박의 성장과정을 나타낸 그림이고 1-3의 숫자는 발달 순서입니다.
(1) 우박 핵이 상승기류에 의해 상층으로 이동하고, 다른 작은 우박 알갱이와 과냉각 빗방울이 충돌하면서 크기가 커지기 시작합니다.
(2) 중력을 이기지 못하고 땅으로 떨어지고, 우박이 주요 상승기류(노란색 화살표)를 벗어나 땅으로 떨어지기도 합니다.
(3) 떨어지는 우박이 강한 상승기류를 만나면 다시 구름 속으로 들어가 점점 더 성장하게 되고, 그 과정을 여러 번 반복합니다.
(4) 우박이 상승기류에 의해 더 이상 상승하지 못하면 땅으로 떨어지고 상승기류가 강할수록 더 큰 우박으로 성장합니다.
우박 덩이(hailstone)
개개 우박 입자를 가리킴,
최소 지름이 5mm 정도이며 크게 발달하면 지름이 15cm를 초과하기도 합니다. 많은 우박 입자들은 구형이거나 원뿔형 구조를 갖지만 특정할 수 없는 불규칙한 형태를 보이기도 합니다. 구형의 우박을 쪼개 보면 많은 기포를 포함하고 있는 흰 층과 투명한 층이 교대로 나타나 있고, 속과 겉이 바뀐 듯한 구조를 하고 있는 경우도 많습니다.
흰 층은 우박이 건조 성장할 때, 투명한 층은 우박이 습윤 성장할 때 형성됩니다. 하지만 원뿔형 우박 덩이는 바닥이 아래로 향한 채 일정한 자세로 낙하하며 크기가 작고 흰 층과 투명한 층이 교대로 나타나는 구조를 보이지 않습니다. 불규칙한 형태이 우박은 빈번하게 물갈퀴 구조를 보입니다. 우박 덩이는 빙정 입자에 물 입자가 결착되면서 성장하게 됩니다.
어떤 우박 덩이는 액체상의 물을 포함할 수 있고, 이로 인해 액체상과 고체상의 물이 공존하는 부분을 가질 수 있습니다. 대부분 위 밀도가 0.8 gcm-3을 초과하나 작은 우박 덩이는 0.8 gcm-3보다 훨씬 작은 밀도를 보이기도 합니다.
