복사역전 (radiation inversion)
한 줄 정의: 밤사이 지면의 복사냉각으로 지표 부근이 더 차가워져 생긴 기온역전입니다.
쉽게 풀면
맑고 바람이 약한 밤에는 지면이 적외선을 우주로 내보내며 빠르게 식습니다. 그러면 지면에 닿은 공기가 가장 차가워지고, 위쪽이 오히려 따뜻해지는 뒤집힌 기온 분포가 만들어집니다. 새벽에 안개가 끼거나 서리가 내리는 날 아침이 대표적인 상황입니다.
왜 중요한가
야간에 배출된 오염물질이 얕은 층에 갇혀 농도가 급등하는 원인이자, 서리 피해와 안개 발생을 예측하는 열쇠입니다. 밤사이 최저기온이 얼마나 떨어질지를 가늠할 때도 이 역전층의 발달 정도를 봅니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"맑고 약한 바람 조건에서 발달한 복사역전층 내부에 오염물질이 축적되어 새벽 농도 최고값이 나타났다."
야간 역전층이 대기질에 미치는 영향을 설명하는, 도시 대기질 연구의 전형적인 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
발달 조건은 맑은 하늘, 약한 바람, 건조한 대기이며, 구름이나 바람이 있으면 하향 장파복사와 난류 혼합이 냉각을 방해해 역전이 약해집니다. 역전층의 두께는 보통 수십에서 수백 m이며, 일출 후 지표 가열이 시작되면 아래에서부터 침식되어 사라집니다. 눈이 덮인 지면이나 분지 지형에서는 활강바람으로 모인 냉기까지 더해져 매우 강한 역전이 형성됩니다.
주의할 점
캡핑역전층은 대류경계층 위를 덮어 대류를 억제하는 상층의 역전층이고, 복사역전은 지면에서 시작해 위로 자라는 야간 역전층이라는 점이 다릅니다. 또 침강역전처럼 고기압 하강류로 생기는 역전과도 원인이 구분됩니다.