기온역전 (Temperature Inversion)

한 줄 정의: 위로 갈수록 기온이 낮아지는 보통과 달리 고도가 높을수록 따뜻해지는 상태입니다.

쉽게 풀면

대기는 보통 높이 올라갈수록 차가워집니다. 그런데 맑고 바람 없는 밤에는 땅이 열을 빠르게 잃어 지표 근처 공기가 위쪽보다 더 차가워지는 일이 생깁니다. 이때 차가운 공기가 무거워 아래에 깔리고 따뜻한 공기가 뚜껑처럼 덮어, 공기가 위아래로 섞이지 않게 됩니다. 이런 상태를 기온역전이라고 합니다.

왜 중요한가

역전이 생기면 오염물질과 수증기가 지표 부근에 갇혀 안개와 스모그가 짙어지므로 도시 대기질 연구에서 핵심 조건으로 다뤄집니다. 또 분지 바닥에 찬 공기가 고여 서리 피해가 생기는 냉기호 현상도 역전으로 설명되어, 농업 입지와 취락 분포를 해석할 때도 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"겨울철 분지에서 야간 복사냉각으로 형성된 기온역전층이 미세먼지 축적을 심화시킨 것으로 나타났다."

공기가 위아래로 섞이지 못해 오염물질이 낮은 곳에 쌓였다는 뜻입니다.

조금 더 깊게 보면

역전은 생기는 방식에 따라 몇 가지로 나뉩니다. 밤사이 지표가 열을 잃어 생기는 복사역전, 찬 공기가 사면을 타고 흘러내려 분지에 고이는 지형성 역전, 고기압에서 공기가 내려앉으며 압축되어 따뜻해지는 침강역전, 따뜻한 공기가 찬 지표 위로 이동해 생기는 이류역전이 대표적입니다. 역전층의 두께와 강도는 혼합고를 결정하므로 대기오염 확산 모형의 핵심 입력값이 됩니다.

주의할 점

기온역전은 대기 상태를 가리키는 말이므로, 오염물질이 쌓인 결과인 스모그와 원인·결과를 섞어 쓰면 안 됩니다. 바닥의 열이 잘 빠져나가지 않아 도시가 더워지는 도시열섬현상과도 서로 다른 현상입니다.