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기상학에서, 구름은 눈에 보이는 질량의 미세한 액체 방울, 냉동 결정 또는 행성 몸체나 이와 유사한 공간의 대기 속에 매달려 있는 다른 입자로 구성된 에어로졸이다.[1] 물이나 다양한 화학물질은 물방울과 결정체를 구성할 수 있다. 지구에서는 공기가 이슬점까지 냉각될 때, 또는 인접한 근원에서 충분한 수분(보통 수증기 형태)을 얻어서 이슬점을 주변 온도로 상승시킬 때 공기가 포화된 결과로 구름이 형성된다.
그것들은 지구의 호모권(대류권, 성층권, 중층권을 포함한다)에서 볼 수 있다. 네포로지(Nephology)는 구름의 과학으로, 기상학의 구름물리학 분과에서 행해진다.
대기의 각 층에서 구름을 명명하는 두 가지 방법은 라틴어와 공통적이다. 대류권의 구름형태, 지구 표면에 가장 가까운 대기층은 루크 하워드의 명명법을 보편적으로 각색했기 때문에 라틴어 이름을 가지고 있다. 1802년에 형식적으로 제안된 것은 구름을 세 개의 고도 수준(이전 명칭은 ettages)의 전부 또는 일부에 나타나는 다섯 가지 물리적 형태로 나누는 현대 국제 시스템의 기초가 되었다. 이러한 물리적 유형에는 대류 활동의 대략적인 오름차순으로 층형 시트, cirriform wise 및 패치, 층형구조의 층(주로 롤, 리플, 패치로 구조화됨), 적층구조의 힙 및 복잡한 구조를 자주 보이는 매우 큰 적층구조의 힙이 포함된다. 물리적 형태는 고도 수준에 따라 10가지 기본 유전형으로 나뉜다.
웅덩이에 비친 구름, 영국 서튼온트렌트
대류권에서 적용 가능한 고준위 제너레이터의 라틴어 이름은 시로 접두사를 가지고 있으며, 중간 수준의 유전형 이름에 알토 접두사가 추가된다. 두 개 이상의 고도 레벨을 차지할 만큼 수직 범위가 충분한 구름은 각 고도가 처음 형성되는 고도 범위에 따라 공식적으로 저준위 또는 중위로 분류된다. 그러나 그것들은 또한 다단계 또는 수직으로 더 비공식적으로 분류되는데, 낮은 수준의 구름과 함께 고도 관련 접두사를 가지고 있지 않다. 대부분의 세대는 종으로 세분될 수 있고 더 나아가 품종으로 세분될 수 있다. 지구 표면까지 뻗어나가는 매우 낮은 층형 구름은 흔한 이름인 안개와 안개가 주어지지만 라틴어의 이름은 없다.
성층권과 중층권에서 더 높은 곳에서 형성되는 몇몇 구름들은 그들의 주요 유형에 대한 공통의 이름을 가지고 있다. 그것들은 주로 지구의 극지방에서 드물게 보인다. 구름이 태양계와 그 너머에 있는 다른 행성들과 달의 대기에서 관측되었다. 그러나 온도 특성이 달라서 물뿐만 아니라 메탄, 암모니아, 황산 등의 다른 물질로 구성되는 경우가 많다.
이어지는 표는 범위가 매우 넓으며 여러 인용 당국에 의해 지구 호모권의 서로 다른 수준에서 사용되는 공식적 및 비공식적 클라우드 분류의 여러 방법에서 도출된다. 이들은 형태와 수준에 따라 전체적으로 교차 분류되어 10개의 대류권 제너레이션, 표면 레벨에서 형성되는 안개와 안개, 그리고 대류권 위의 몇 가지 추가 주요 유형을 도출한다. 적란속에는 수직의 크기와 구조를 나타내는 4종류가 포함된다. 따라서 표는 다양한 구름 유형이 엄격한 분류가 아니라 표면 레벨에서 "공간 에지"에 이르는 모든 고도에서 서로 어떻게 관련되어 있는지를 보여주는 예시로 보아야 한다.
"구름"이라는 용어의 유래는 구식 영어의 clud 또는 clod에서 찾을 수 있는데, 이는 언덕이나 바위 덩어리를 의미한다. 13세기 초경에, 이 단어는 비구름을 비유하는 말로 쓰이게 되었는데, 그것은 바위 덩어리와 적적 덤불 구름 사이의 외관이 비슷하기 때문이다. 시간이 지나면서, 그 단어의 은유적 용법은 일반적으로 구름의 문자 그대로의 용어였던 고대 영어 wolcan을 대체했다.
고대 구름 연구는 따로 만들어진 것이 아니라 다른 기상 요소와 심지어 다른 자연 과학과 결합하여 관찰되었다. 기원전 340년경 그리스의 철학자 아리스토텔레스는 기상과 기후를 포함한 자연과학에 대한 당시의 지식의 합을 나타내는 작품인 운석론카를 썼다. 처음으로 강수량과 강수량이 떨어진 구름을 유성이라 불렀는데, 이는 그리스어 운석에서 유래한 것으로 '하늘이 높다'는 뜻이다. 그 말에서 구름과 날씨에 대한 연구인 현대 기상학이라는 말이 나왔다. 운석학은 직관과 단순한 관찰에 바탕을 두고 있었지만, 현재 과학적인 방법으로 간주되는 것에 기초하지는 않았다. 그럼에도 불구하고, 그것은 광범위한 기상학적 주제들을 다루려고 시도한 최초의 알려진 작업이었다.
수세기 동안 구름의 형성과 행동에 관한 추측적인 이론이 있은 후, 영국의 루크 하워드와 프랑스의 장 바티스트 라마르크에 의해 최초의 진정한 과학적 연구가 수행되었다. 하워드는 라틴어에 강한 기반을 가진 체계적인 관찰자였으며, 1802년 동안 그의 배경을 이용하여 다양한 대류권 구름 유형을 분류했다. 그는 하늘의 변화하는 구름 형태가 일기예보의 열쇠를 열 수 있다고 믿었다. 라마르크는 같은 해 클라우드 분류에 독자적으로 일해왔으며, 클라우드 유형에 특이한 프랑스식 이름을 사용했기 때문에 본국 프랑스에서도 인상을 주지 못한 다른 명명 방식을 고안해냈다. 그의 명명 체계에는 (프랑스어에서 번역된) 흐릿한 구름, 얼룩진 구름, 빗자루 같은 구름과 같은 이름이 포함된 12개의 구름 범주가 포함되어 있었다. 이와는 대조적으로 하워드는 보편적으로 받아들여지는 라틴어를 사용했는데, 이 라틴어는 1803년에 출판된 이후 빠르게 인기를 끌었다.[5] 독일의 극작가 겸 시인 요한 볼프강 폰 괴테는 명명법의 인기의 표시로 구름에 관한 4편의 시를 지어 하워드에게 헌정했다. 하워드의 시스템에 대한 상세한 설명은 결국 1891년 국제기상회의에 의해 정식으로 채택되었다.[5] 이 시스템은 대류권 구름의 종류만 다루었지만, 19세기 후반 대류권 위의 구름이 발견되면서 결국 이러한 매우 높은 구름에 대한 별도의 분류 체계가 만들어지게 되었다.
지구 구름은 대류권, 성층권, 중층권을 포함하는 대부분의 호모권에서 찾아볼 수 있다. 이러한 대기층 내에서 공기는 이슬점까지 냉각되거나 인접한 공급원에서 수분을 추가함으로써 포화 상태가 될 수 있다.[7] 후자의 경우, 이슬점을 외기 온도로 올릴 때 포화 상태가 발생한다.
정상 냉각은 세 가지 이상의 가능한 리프팅제(순환/전면, 대류 또는 전구체)가 보이지 않는 수증기를 포함한 공기 덩어리가 상승하여 공기가 포화 상태가 되는 온도인 이슬점까지 냉각될 때 발생한다. 이 과정 뒤에 있는 주요 메커니즘은 열 냉각이다.[8] 공기가 이슬점까지 냉각되어 포화 상태가 되면 수증기는 보통 응축되어 구름 방울을 형성한다. 이 응축은 보통 염분과 같은 구름 응축 핵이나 공기의 정상적인 순환에 의해 자주 유지될 수 있을 정도로 작은 먼지 입자에서 발생한다.[9][10]
전면과 사이클로닉 리프트는 기상 전선과 저압의 중심 주변에서 정합화라고 불리는 과정에 의해 안정된 공기가 강제로 상승할 때 발생한다.[11] 외생성 사이클론과 관련된 따뜻한 전선은 접근하고 있는 따뜻한 기단이 불안정하지 않는 한 넓은 지역에 걸쳐 대부분 간경변과 층상구름을 발생시키는 경향이 있으며, 이 경우 적운이나 적굴림부스 구름이 주로 침전하는 주요 구름층에 포함된다.[12] 차가운 전선은 대개 더 빨리 움직이고 더 좁은 구름선을 생성하는데, 대부분 전방의 따뜻한 기단의 안정성에 따라 층수형, 적수형 또는 적수형이다.[13]
적혈구에서 적혈구 캡illatus incus까지
또 다른 요인은 지표면에서 낮의 태양열에 의한 대류 상승 운동이다.[9] 대기 불안정으로 인해 공기가 충분히 습하면 소나기가 올 수 있는 적목구름을 형성할 수 있다.[14] 적당히 드문 경우라면 대류 리프트는 대류조절을 관통하여 구름 상단을 성층권으로 밀어넣을 정도로 강력할 수 있다.[15]
세 번째 리프트의 원천은 바람 순환으로 산과 같은 물리적 장애물 위로 공기를 강제하는 것이다.[9] 일반적으로 공기가 안정되어 있다면, 렌즈뚜껑 구름이 형성되는 것에 지나지 않는다. 그러나 공기가 충분히 촉촉해지고 불안정해지면 외설 소나기나 뇌우가 나타날 수 있다.