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절대소용돌이도 (absolute vorticity)

쉽게 풀면

지도 위에서 보이는 저기압의 회전은 지구와 함께 돌고 있는 우리 눈에 비친 회전일 뿐입니다. 여기에 지구 자전이 만드는 회전(코리올리 매개변수)을 더한 것이 절대소용돌이도입니다. 즉 회전목마 위에서 본 회전에 회전목마 자체의 회전을 합친 값이라고 생각하면 됩니다.

왜 중요한가

공기덩이가 남북으로 이동하면 지구 자전 몫이 달라지므로, 절대소용돌이도가 보존된다는 조건에서 로스비파의 발생과 기압골·기압능의 이동을 설명할 수 있습니다. 상층 일기도 해석과 소용돌이도 방정식의 거의 모든 논의가 이 양을 기준으로 이루어집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

상층 회전량이 어떻게 옮겨 오는지로 지상 저기압 발달을 설명하는, 종관 분석의 대표적인 서술입니다.

조금 더 깊게 보면

절대소용돌이도는 상대소용돌이도 ζ와 코리올리 매개변수 f의 합으로 정의되며, 마찰과 발산이 없는 순압 흐름에서는 각 공기덩이를 따라 보존됩니다. 발산이 있으면 값이 감소하고 수렴하면 증가하는데, 이것이 기둥이 늘어날 때 회전이 빨라지는 현상의 대기판 설명입니다. 잠재소용돌이도는 여기에 성층 효과를 더해 확장한 양입니다.

주의할 점

상대소용돌이도와 부호·크기를 혼동하기 쉽습니다. 중위도에서 f는 10^-4 s^-1 수준으로 보통 상대소용돌이도보다 크기 때문에, 절대소용돌이도는 북반구에서 거의 항상 양의 값입니다. 따라서 '값이 양이다'라는 사실보다 그 변화와 이류가 정보가 됩니다.

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