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기압[atmospheric pressure, 氣壓]

작성일 2016-12-28
[요약] 지구를 둘러싸고 있는 대기의 접촉면에 작용하는 단위면적당의 힘으로, 기체의 압력을 뜻한다. 일반적인 기압은 대기압을 뜻하는 경우가 많고 대기압은 지구의 중력에 의해 지표면을 누르는 공기의 힘이라 생각하면 된다. 지구를 둘러싸고 있는 대기의 접촉면에 작용하는 단위면적당의 힘. 1643년 이탈리아의 E. 토리첼리는 한 끝이 막혀있는 약 1m의 유리관에 수은을 가득 채우고 이를 수은이 담긴 그릇 안에 거꾸로 세웠을 때, 유리관 내의 수은주가 그릇의 수은면에서 약 76cm 높은 곳까지 내려와 정지하는 것을 처음으로 실험했다. 이 실험에서 그릇의 수은면에 작용하는 일정한 기압이 시험관 속의 수은을 밀어올리기 때문에 유리관을 아무렇게나 기울여도 수은주의 높이는 일정하다. 따라서 기압이 높아지면 수은주는 밀려 올라갈 것이고 기압이 낮아지면 수은주는 내려갈 것이다. 이때 수은주의 높이를 재면 기압을 알 수 있다. 기압은 대기운동에 의해 시시각각으로 변한다. 가령 지금까지 밀도가 작은 공기가 있던 곳에 밀도가 큰 공기가 이동해오면 공기의 무게에 해당하는 만큼 지상기압은 높아진다. 지상기압은 장소와 시각에 따라 변하지만, 평균값은 높이 76cm의 수은주가 밑면에 미치는 압력과 같다. 이 압력의 크기는 높이 약 10m의 물기둥이 바닥면에 미치는 압력과 같아서 우리는 10m 깊이정도의 물속에 사는 셈이다. 〔단위〕기압의 값은 수은주의 높이나 물기둥의 높이로 표시할 수 있는데, 보통 hPa 단위가 쓰이고 있다. lhPa의 압력은 1cm2의 면적에 1,000dyne의 힘이 작용하는 압력이며, 수은주 76cm의 압력을 hPa 단위로 고치면 약 1,013hPa가 된다. 즉, l기압=76cm(수은주의 높이) =(13.596〈수은의 비중〉×980.6〈중력가속도〉×76〈수은의 높이〉)÷1,000=l0l3.25hPa이다. 대체로 1,000hPa=750.06mm(수은주)이다. 〔고도〕1647년 B. 파스칼은 기압계를 상층으로 운반하면서 관찰한 결과 수은기둥의 높이는 높이 올라갈수록 감소했다. 이로써 대기가 작용하는 압력을 지표면에서 가장 크고, 고도증가에 따라 감소됨을 알았다. 기압과 고도 사이의 관계는 다음 식으로 주어진다. h = 18,400(l+tm/273)log10 P0/P 여기서, h는 해수면의 고도, tm은 P0과 P 사이의 평균기온, P0은 해수면의 기압, 그리고 P는 어떤 고도의 기압을 말한다. 이러한 식을 측고공식(測高公式)이라 하며, 항공기에서 사용하는 고도계도 이 원리를 이용하여 만들어진다. 〔바람〕수평기압 경도력(傾度力)과 전향력(轉向力)이 평형을 이루고 있을 때 부는 수평바람을 지균풍(地均風, geostrophic wind)이라 하며, 북반구에서 저기압을 왼쪽에 두고 등압선에 평행하게 불며, 다음 식으로 주어진다.이 식은 마찰을 무시할 수 있는 상층의 바람을 잘 나타낸다. 기압1 여기서 Vg는 풍속, ω는 지구자전 각속도, ∅는 위도, p는 대기의 밀도, dp/dn는 기압경도력을 나타낸다. 따라서 풍속은 기압경도력의 크기에 비례한다. 〔보정〕 중력에 따라 수은주의 무게가 다르고 기온에 따라 수은의 밀도가 변하기 때문에, 수은주의 높이는 대기압이 일정하더라도 관측지점의 중력과 기온에 따라 같게 나타나지 않는다. 따라서 표준중력 980.665cm/sec2 과 온도 0℃ 일 때의 값으로 고쳐 쓰게 되는데, 이것을 각기 중력보정(補正), 온도보정이라 한다. 이 밖에도 관측기압 값에 그 지점의 높이의 해면상 기압을 구해야 하며, 이것을 해면보정(海面補正)이라 한다. 지상일기도에는 이처럼 보정을 한 기압값이 기재된다. 기압
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