가짜단열과정 (Pseudoadiabatic Process)
쉽게 풀면
실제 구름 속에서는 응결된 물방울이 공기덩이 안에 어느 정도 머무르며 함께 오르내릴 수 있습니다. 하지만 계산을 단순하게 만들기 위해, 응결되는 순간 물방울이 곧바로 비로 떨어져 공기덩이를 완전히 빠져나간다고 가정하는 경우가 있는데, 이것이 가짜단열과정입니다. "가짜(pseudo)"라는 이름이 붙은 이유는 물이 계를 이탈하기 때문에 엄밀한 의미의 열역학적으로 닫힌 단열 과정은 아니지만, 습윤단열선을 계산할 때 실용적으로 널리 쓰이는 근사이기 때문입니다.
왜 중요한가
가짜단열과정은 습윤단열선, 상당온위, 습구온위 등 다양한 대류 관련 물리량을 실용적으로 계산할 수 있게 해주는 표준적인 근사법으로, 단열선도와 대류 진단 계산의 기초가 됩니다. 계산이 비교적 단순하면서도 실제 대기 상태를 충분히 잘 근사하기 때문에 예보 현업과 연구 모두에서 널리 채택됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
대류 지표 계산의 기본 가정으로 가짜단열과정을 사용한 예입니다.
가짜단열과정이 다른 단열 가정과 비교 검토된 사례입니다.
조금 더 깊게 보면
가짜단열과정과 대비되는 개념으로는 응결된 물방울을 공기덩이 안에 그대로 유지시키는 가역(습윤) 단열과정이 있습니다. 두 과정은 물의 열용량을 계에 포함시키는지 여부에서 차이가 나며, 실제 대기 계산에서는 계산 편의성 때문에 가짜단열과정이 더 자주 채택됩니다.
주의할 점
가짜단열과정은 근사적 가정이며, 실제로는 응결수의 일부가 공기덩이 내에 남아 있는 경우도 있어 완전히 현실을 반영하는 것은 아닙니다. 논문에서 습윤단열선을 언급할 때 어떤 가정을 썼는지 확인하는 것이 정확한 해석에 도움이 됩니다.