대기환경기사 대기안정도의 판정 — 침강역전과 복사역전 구분

안정도는 기온이 고도에 따라 변하는 비율과 단열감률을 견주어 판정한다. 고도에 따른 온도 변화율이 단열감률보다 크면 주변보다 뜨거운 공기가 계속 상승하므로 불안정하고, 작으면 안정하다. Pasquill 안정도에서는 낮에 일사량이 강하고 풍속이 약할수록 수직 혼합이 활발해져 가장 불안정한 상태가 된다.

연기의 모양은 이 안정도를 그대로 드러낸다. 원추형(coning)은 대기가 중립일 때 나타나고 연기 농도 분포가 가우시안 분포를 따른다. 환상형(looping)은 대기 하층이 불안정할 때 나타나며, 맑은 날 오후에 연기가 위아래 좌우로 크게 요동친다. 부채형(fanning)은 대기가 매우 안정하고 강한 역전층이 있을 때 나타나 수직 확산이 적고 지표 오염도 적다. 상공이 불안정하다는 설명은 부채형이 아니라 환상형의 특징이므로, 부채형에 붙이면 틀린다. 지붕형(lofting)은 반대로 하층이 안정하고 상층이 불안정한 상태에서 나타난다.

역전이 풀리는 순간에도 모양이 갈린다. 야간에 접지역전층이 생겼다가 일출 뒤 지표면이 가열되면 역전이 지표면부터 해소된다. 이때 하층은 대류가 활발해 불안정해지지만 상층은 아직 안정한 역전층으로 남아 있고, 그 아래에서 연기가 수직으로 퍼지며 지표로 내려앉는다. 이것이 연무형(fumigation)이고, 역전층 아래에서 오염물질이 지표로 강하하므로 지면 오염이 심해진다.

역전의 원인도 구분한다. 복사역전은 야간에 지표면이 복사를 통해 열을 잃어 만들어지고 일출 직전에 가장 강하며, 하루를 주기로 풀리는 단기적 현상이다. 그래서 복사역전의 영향을 장기간 오염 축적과 연결하면 틀린다. 침강역전은 고기압 중심부에서 공기가 내려오며 압축되어 따뜻해져 상부에 생기고, 오랜 시간 지속되며 도시 스모그와 오염 축적의 조건이 된다. 두 역전을 비교하는 문항에서는 「아래에서 냉각」과 「위에서 가열」 가운데 어느 쪽인지를 먼저 가른다.