03년 1회차

현재 공기에 포함된 수증기의 실제 증기압이 포화증기압이 되는 온도는 노점온도다. 노점온도는 공기를 냉각했을 때 수증기가 응결하기 시작하는 온도로, 이 온도에서 현재의 증기압이 그 온도의 포화증기압과 같아진다. 상당온도는 건습계에서 습구 주변의 증발 냉각 효과를 보정한 온도이고, 건구온도는 현재 공기의 실제 온도, 습구온도는 습구 온도계로 측정한 온도로 각각 다른 정의를 가진다.

기압이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례하는 샤를의 법칙을 적용한다. $V_1/T_1 = V_2/T_2$에서 $V_1 = 100 \text{ cm}^3$, $T_1 = 0°C = 273 \text{ K}$, $T_2 = 50°C = 323 \text{ K}$이므로, $100/273 = V_2/323$을 정리하면 $V_2 = 100 \times (323/273) \approx 100 \times 1.183 \approx 118.3 \text{ cm}^3$이다.

혼합비는 약 10 g/㎏이다.
혼합비는 건조공기 1kg당 포함된 수증기의 질량으로, 공식은 $r = \frac{M_v}{M_d} \times \frac{e}{P_d} \approx 0.622 \times \frac{e}{P_d}$이다. 여기서 e는 수증기 분압, $P_d$는 건조공기 분압이다.

건조공기 분압은
$P_d = P_{total} - e = 1000 - 16 = 984\text{ hPa}$이므로,
$r = 0.622 \times \frac{16}{984} = 0.622 \times 0.01626 \approx 0.0101\text{ kg/kg} = 10.1\text{ g/kg}$이다.

건조공기의 비적은 869.61 ㎖/g으로, 872.3 ㎖/g과 근사한 값이며 반올림 및 상수값 차이를 고려하면 정답이다.

비적은 비적 = R_d · T / P 공식으로 구한다. 여기서 건조공기의 기체상수 R_d = 287 J/(kg·K), 절대온도 T = 30 + 273 = 303 K, 압력 P = 1000 hPa = 100,000 Pa이다.

비적 = (287 × 303) / 100,000 = 86,961 / 100,000 = 0.86961 m³/kg
1 m³/kg = 1,000 ㎖/g이므로 0.86961 × 1,000 = 869.61 ㎖/g

골바람은 낮에 골짜기에서 산꼭대기 쪽으로 불어 올라가는 곡풍을 뜻하며, 방위를 나타내는 바람 이름이 아니다. 우리말에서 북풍은 된바람(뒤바람)이라 한다. 샛바람은 동풍, 하늬바람은 서풍, 마파람은 남풍으로 옳다.

한반도의 장마전선은 북태평양 고기압(mT)과 오호츠크해 고기압(mP)의 충돌로 형성된다. 북태평양에서 발달한 따뜻하고 습한 해양성 열대기단(mT)이 북상하면서 오호츠크해의 차갑고 습한 해양성 극기단(mP)과 만나는 지점에서 전선이 발생하고, 이 두 기단의 강약 변화에 따라 장마전선이 한반도 위를 진동하며 지나가게 된다. 대륙성 기단인 cP나 cT는 장마 형성에 직접적 역할을 하지 않으므로 정답은 mP와 mT의 조합이다.

바람에 의한 체감온도는 풍냉지수(Wind Chill Index)로 계산되며, 바람이 불 때 사람이 느끼는 온도는 실제 기온보다 훨씬 낮아진다. 기온 10℃에서 풍속 10m/sec 정도의 바람이 불 때, 일반적으로 사용되는 풍냉지수 공식에 따르면 체감온도는 약 0℃ 정도로 낮아진다. 이는 바람의 냉각 효과로 인해 실제 기온보다 약 10℃ 정도 낮게 느껴진다는 의미이며, 따라서 무풍시 0℃와 같은 체감온도를 경험하게 된다.