기상기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

기상기사 2018-08-19 필기 기출문제 해설

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기상기사
(2018-08-19 기출문제)

목록

1과목: 기상관측법

1. 일정한 위치에서 발생한 번개가 3개 이상의 센서에 도달한 시간을 이용하여 낙뢰의 발생위치를 결정하는 관측방식은?

  1. TOA(Time of Arrival)방식
  2. MDF(Magnetic Direction Finding)방식
  3. LTS(Lighting Tracking System)방식
  4. LLP(Lighting Location Processing)방식
(정답률: 88%)
  • 낙뢰가 발생한 시점부터 각 센서에 도달할 때까지의 시간(Time of Arrival)을 측정하여, 3개 이상의 센서가 만든 원의 교점을 통해 발생 위치를 결정하는 방식입니다.
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2. 다음 위성 중에서 극궤도 위성이 아닌 것은?

  1. 천리안
  2. Terra/Aqua
  3. NOAA-Series
  4. COMPSAT-2
(정답률: 79%)
  • 천리안 위성은 특정 지점 상공에 정지해 있는 정지궤도 위성입니다.

    오답 노트
    Terra/Aqua, NOAA-Series, COMPSAT-2: 모두 지구 전체를 관측하는 극궤도 위성입니다.
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3. 기상관측소 설치 시의 고려사항 중 잘못된 것은?

  1. 관측소는 정사각형이나 원형으로 설치한다.
  2. 관측된 기상요소는 관측소 부근의 일반적인 기상상태를 대표해야 한다.
  3. 관측소는 바람의 유통이 잘되고 시야가 넓은 곳에 위치하여야 한다.
  4. 관측소의 중심에서 건물이나 나무 등 장애물까지의 거리는 관측탑 높이의 3배 이상 떨어져 있는 것이 이상적이다.
(정답률: 77%)
  • 기상관측소 설치 시 장애물로 인한 영향을 최소화하기 위해, 관측소 중심에서 장애물까지의 거리는 관측탑 높이의 $10$배 이상 떨어져 있는 것이 이상적입니다.

    오답 노트
    관측소의 중심에서 건물이나 나무 등 장애물까지의 거리는 관측탑 높이의 3배 이상 떨어져 있는 것이 이상적이다: $10$배 이상이어야 함
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4. 우박이나 뇌우에 의해 생기는 에코는?

  1. 엔젤 에코
  2. 층상 에코
  3. 파랑 에코
  4. 대류성 에코
(정답률: 74%)
  • 우박이나 뇌우와 같은 강한 적란운이 발달할 때 나타나는 레이더 반사도는 수직으로 높게 솟은 형태의 강한 에코를 보이며, 이를 대류성 에코라고 합니다.
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5. 다음 구름 중 상층운이 아닌 것은?

  1. 권운(Ci)
  2. 고층운(As)
  3. 권적운(Cc)
  4. 권층운(Cs)
(정답률: 84%)
  • 구름은 높이에 따라 상층운, 중층운, 하층운으로 구분합니다. 권운, 권적운, 권층운은 $6\text{km}$이상의 높은 곳에서 형성되는 상층운이지만, 고층운은 $2\sim 6\text{km}$ 높이에서 형성되는 중층운에 해당합니다.
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6. 수평시정이 방향별로 다른 경우 국제기상전보식에서 보고되는 시정값은?

  1. 최장시정
  2. 최단시정
  3. 평균시정
  4. 최장시정과 최장시정
(정답률: 86%)
  • 국제기상전보식(SYNOP)에서는 수평시정이 방향별로 다를 경우, 항공 및 항해 안전을 위해 가장 보수적인 기준인 최단시정을 보고하는 것을 원칙으로 합니다.
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7. 다음은 일조시간의 정의이다. ( )안에 들어갈 내용이 바르게 연결된 것은?

  1. ㉠ : 산란, ㉡ : 20
  2. ㉠ : 직달, ㉡ : 120
  3. ㉠ : 전천, ㉡ : 220
  4. ㉠ : 순복사, ㉡ : 320
(정답률: 85%)
  • 일조시간의 정의는 직달 일사가 일정 강도 이상일 때의 시간 합계를 의미합니다.
    주어진 문장의 빈칸을 채우면 다음과 같습니다.
    주어진 기간 동안의 일조시간은 ( 직달 ) 일사가 ($120$) $\text{W m}^{-2}$를 초과한 시간의 총 누적이다.
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8. 기압의 보정순서로 가장 적합한 것은?

  1. 기차보정 → 온도보정 → 해면경정 → 중력보정
  2. 기차보정 → 온도보정 → 중력보정 → 해면경정
  3. 온도보정 → 기차보정 → 해면경정 → 중력보정
  4. 온도보정 → 기차보정 → 중력보정 → 해면경정
(정답률: 86%)
  • 기압 관측값의 보정은 기계적 오차를 먼저 잡고, 물리적 환경 요인을 보정한 뒤 최종적으로 표준 해면 기압으로 환산하는 순서로 진행됩니다.
    기차보정(기계 오차) $\rightarrow$ 온도보정(온도 영향) $\rightarrow$ 중력보정(위도별 중력차) $\rightarrow$ 해면경정(해면 기압 환산)
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9. 레윈존데 기상관측장비를 이루는 구성품이 아닌 것은?

  1. 기온센서
  2. 습도센서
  3. 풍속센서
  4. 기구(풍선)
(정답률: 59%)
  • 레윈존데는 기구(풍선)에 기온, 습도, 기압 센서를 부착하여 상층 기상을 관측하는 장비입니다. 풍속은 존데 자체가 아니라 지상의 라디오존데 추적 레이더를 통해 산출하므로 풍속센서는 구성품이 아닙니다.
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10. 열대폭풍(Tropical Storm)으로 분류되는 풍속의 기준으로 가장 적합한 것은?

  1. 중심부근의 최대풍속이 34 knots 미만
  2. 중심부근의 최대풍속이 34 ~ 47 knots
  3. 중심부근의 최대풍속이 48 ~ 64 knots
  4. 중심부근의 최대풍속이 64 knots 이상
(정답률: 74%)
  • 열대저기압의 분류 기준에 따라 열대폭풍(Tropical Storm)은 중심 부근의 최대 풍속이 $34 \sim 47$ knots인 경우를 말합니다.

    오답 노트
    34 knots 미만: 열대저압부
    48 ~ 64 knots: 강한 열대폭풍
    64 knots 이상: 태풍
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11. 적운(Cu)과 난적운(Cb)의 높이에 관한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 전형적인 하층운이다.
  2. 수직발달이 심하기 때문에 편의상 중층에 속한다고 본다.
  3. 적운은 전형적인 하층운이지만 적란운은 특수고도를 갖는다.
  4. 구름의 밑은 일반적으로 하층에 속하나 정상은 중층 또는 상층까지 발달한다.
(정답률: 81%)
  • 적운(Cu)과 난적운(Cb)은 수직으로 크게 발달하는 구름으로, 구름의 밑면은 하층에 위치하지만 구름의 정상은 중층이나 상층까지 높게 발달하는 특성을 가집니다.
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12. 보통 정도의 단속적인 눈을 표시하는 기호는?

(정답률: 67%)
  • 기상 기호에서 보통 정도의 단속적인 눈은 기호로 표시합니다.
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13. 기상레이더로 관측할 때 600Hz의 PRF를 사용하고 S밴드 레이더(파장 10cm)를 이용한다면 최대관측속도(m/s)는?

  1. 30
  2. 25
  3. 20
  4. 15
(정답률: 44%)
  • 레이더의 최대 관측 속도는 나이퀴스트 속도로, 펄스 반복 주파수(PRF)와 파장을 이용하여 계산합니다.
    ① [최대관측속도 공식] $V_{max} = \frac{PRF \times \lambda}{4}$
    ② [숫자 대입] $V_{max} = \frac{600 \times 0.1}{4}$
    ③ [최종 결과] $V_{max} = 15$
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14. 세계기상기구(WMO)에서 지정한 레윈존데의 분당 상승속도로 적절한 것은?

  1. 분당 100 ~ 120m
  2. 분당 200 ~ 220m
  3. 분당 300 ~ 320m
  4. 분당 300 ~ 420m
(정답률: 70%)
  • 세계기상기구(WMO)에서 규정한 레윈존데의 표준 상승 속도는 분당 $300 \sim 320\text{m}$입니다.
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15. 풍속 측정의 원리로 이용되지 않는 것은?

  1. 풍배의 회전
  2. 쌍금속(bimetal)
  3. 초음파(ultrasonic)
  4. 피토관(Pitot tube)
(정답률: 77%)
  • 풍속 측정에는 풍배의 회전, 초음파의 전파 속도 차이, 피토관의 동압 측정 원리 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    쌍금속(bimetal): 온도 변화에 따른 팽창률 차이를 이용하는 온도 측정 원리입니다.
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16. 시정에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시정은 대기의 혼탁정도를 표시하는 척도의 하나이다.
  2. 낮에 천공을 배경으로 목표물을 확인하 수 있는 최대거리이다.
  3. 시정목표물로는 지물을 배경으로 한 밝고 빛나는 색깔의 물체를 선택한다.
  4. 야간에는 야음(夜陰)과 관계없이 낮과 같은 밝기로 했다고 가정하여 시정을 결정한다.
(정답률: 86%)
  • 시정 목표물은 배경과 명확히 구분되어야 하므로, 지물을 배경으로 하는 것이 아니라 천공(하늘)을 배경으로 하여 목표물을 확인할 수 있는 최대 거리를 측정해야 합니다.
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17. 온도계에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최고 온도계 : 모세관내의 유리 지표를 이용하여 최고 온도를 측정한다.
  2. 철관지중 온도계 : 50cm 깊이 이상의 지중온도를 측정하는 온도계이다.
  3. 바이메탈 자기온도계 : 팽창률이 서로 다른 두 금속 물질이 변형되는 성질을 이용한다.
  4. 알코올 온도계 : 어는 점이 –114.5℃인 알코올을 이용하며, 추운 지방 또는 저온 측정에 널리 이용된다.
(정답률: 56%)
  • 최고 온도계는 특정 기간 동안의 최고 온도를 기록하는 장치이나, 모세관 내의 유리 지표를 이용하여 측정한다는 설명은 잘못된 원리입니다.
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18. 전도형 우량계(tipping-bucket rain gauge)의 설명으로 틀린 것은?

  1. 많은 양의 강수를 측정할 때 오차가 커지는 단점이 있다.
  2. 전도형 우량계에는 일반형, 온수식, 일수식의 3종류가 있다.
  3. 사이펀 원리를 이용하여 저수형으로 측정하고 있다.
  4. 2개의 전도대로, 한쪽에 일정량의 물이 고이면 그 물의 무게로 전도대가 넘어지고 다른 쪽의 전도대가 교대로 측정하는 원리이다.
(정답률: 66%)
  • 전도형 우량계는 두 개의 전도대가 교대로 기울어지며 강수량을 측정하는 장치입니다. 사이펀 원리를 이용하여 저수형으로 측정하는 방식은 전도형이 아닌 다른 형태의 우량계 특성이므로 틀린 설명입니다.
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19. 뇌전현상(천둥, 번개) 관측 시 관측사항이 아닌 것은?

  1. 발생거리
  2. 이동방향
  3. 이동속도
  4. 현상강도
(정답률: 66%)
  • 뇌전현상 관측 시에는 번개가 발생한 거리, 뇌운의 이동방향, 그리고 현상의 강도를 주로 관측하며, 개별 뇌전 현상의 이동속도는 일반적인 관측 사항에 포함되지 않습니다.
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20. 극 궤도 기상위성인 NOAA 시리즈의 고도는 대략 몇 km 인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 850
  4. 3600
(정답률: 65%)
  • NOAA 시리즈와 같은 극 궤도 기상위성은 지구의 극지방을 통과하며 저궤도에서 관측을 수행하며, 그 고도는 대략 $850\text{ km}$입니다.
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2과목: 대기열역학

21. 다음 미분형식으로 표시된 물리량 중 엔트로피는? (단, CP는 정압비열, Cv는 정적비열, T는 절대온도, α는 비적, P는 기압, θ는 온위이다.)

  1. CpdT
  2. CvdT
  3. Cpdlnθ
  4. CpdT-αdP
(정답률: 64%)
  • 온위 $\theta$는 기준압력 $P_0$로 단열 변화시켰을 때의 온도이며, 엔트로피 $s$와 온위의 관계식 $ds = C_p d\ln\theta$에 의해 엔트로피는 $C_p d\ln\theta$로 표현됩니다.
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22. 상공에서 구름이 발생하려면 공기의 냉각이 필요하다. 이러한 대기의 주된 냉각원인은?

  1. 단열압축
  2. 단열팽창
  3. 복사냉각
  4. 찬 공기와의 혼합
(정답률: 80%)
  • 공기 덩어리가 상승하면 주변 기압이 낮아져 부피가 팽창하게 되는데, 이때 외부와 열 교환 없이 내부 에너지를 사용하여 팽창하므로 온도가 낮아지는 단열팽창이 발생하여 구름이 형성됩니다.
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23. 다음 중 차원(dimension)이 있는 것은?

  1. 비습
  2. 혼합비
  3. 상대습도
  4. 절대습도
(정답률: 66%)
  • 절대습도는 단위 부피당 수증기의 질량($g/m^{3}$)으로 정의되므로 질량과 길이의 차원을 가집니다.

    오답 노트
    비습, 혼합비, 상대습도: 무차원 수(단위 없음)
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24. 다음 그림에서 가장 불안정한 대기상태는?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉢
  4. ㉣
(정답률: 74%)
  • 대기의 안정도는 환경기온감률과 건조단열감률을 비교하여 판단합니다. 에서 ㉠의 환경기온감률이 건조단열감률보다 훨씬 커서(기온이 급격히 낮아짐), 공기 덩어리가 상승할 때 주변보다 항상 따뜻하여 계속 상승하려는 성질이 가장 강하므로 가장 불안정합니다.
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25. 어느 기체의 질량을 m, 분자량을 M, 비기체상수를 R, 보편기체상수를 R*이라 할 때, 이들 사이의 관계는?

  1. R* = mR
  2. R = mR*
  3. R* = MR
  4. R = MR*
(정답률: 61%)
  • 보편기체상수($R^{*}$)는 특정 기체의 비기체상수($R$)에 그 기체의 분자량($M$)을 곱한 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R^{*} = M R$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $R^{*} = M R$
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26. 등밀대기(homogeneous atmosphere)의 높이(H)는 다음 중 어느 식으로 주어지는가? (단, ρ는 밀도, g는 중력가속도, P0는 해면기압이다.)

  1. H = ρgP0
  2. H = P0 / ρg
  3. H = ρg / P0
  4. H = ρP0 / g
(정답률: 75%)
  • 등밀대기에서 기압이 0이 되는 높이인 척도고(Scale Height)를 구하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{P_{0}}{\rho g}$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $H = \frac{P_{0}}{\rho g}$
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27. 습윤단열선에 따라서 일정한 것은?

  1. 온위
  2. 수증기압
  3. 위습구온도
  4. 위습구온위
(정답률: 53%)
  • 위습구온위는 습윤단열과정에서 보존되는 양으로, 공기 덩어리가 습윤단열선(Pseudo-adiabatic line)을 따라 상승 또는 하강할 때 그 값이 일정하게 유지되는 특성을 가집니다.
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28. 얼음을 융해시키는데 필요한 융해열은?

  1. 약 2.25 × 104 Jkg-1
  2. 약 3.34 × 104 Jkg-1
  3. 약 2.25 × 105 Jkg-1
  4. 약 3.34 × 105 Jkg-1
(정답률: 36%)
  • 얼음 $1\text{kg}$이 $0^{\circ}\text{C}$에서 완전히 융해되어 물이 될 때 필요한 융해열의 표준값은 약 $3.34 \times 10^{5} \text{Jkg}^{-1}$ 입니다.
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29. 열역학선도에서 상층의 양의 면적(positive area)보다 하층의 음의 면적(negative area)이 넓은 경우는?

  1. 대류 불안정
  2. 잠재 불안정
  3. 위잠재 불안정
  4. 조건부 불안정
(정답률: 58%)
  • 열역학선도에서 상층의 양의 면적보다 하층의 음의 면적이 더 넓은 경우는 위잠재 불안정 상태에 해당합니다.
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30. 화씨온도(°F)와 섭씨온도(℃)의 관계식은?

(정답률: 73%)
  • 화씨온도($F$)와 섭씨온도($C$)의 변환 관계는 섭씨온도에 $\frac{9}{5}$를 곱하고 $32$를 더한 값과 같습니다.
    따라서 관계식은 즉, $F = \frac{9}{5}C + 32$가 정답입니다.
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31. 닫힌 용기 안에 A, B, C 세 기체가 들어 있으며 각 기체의 의한 부분압은 각각 10hPa, 5hPa, 3hPa 일 때 세 기체의 총압은?

  1. 3 hPa
  2. 10 hPa
  3. 18 hPa
  4. 150 hPa
(정답률: 85%)
  • 혼합 기체의 총압은 각 성분 기체의 부분압을 모두 합산한 값과 같다는 돌턴의 분압 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{total} = P_A + P_B + P_C$
    ② [숫자 대입] $P_{total} = 10 + 5 + 3$
    ③ [최종 결과] $P_{total} = 18$ hPa
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32. 불포화 공기에서 포화단열기온 감율(γs), 건조단열기온 감율(γd)와 대기의 기온감율(γ)을 비교할 때, γs ＜ γ ＜ γd 이면 어떤 상태인가?

  1. 안정
  2. 중립
  3. 불안정
  4. 절대 안정
(정답률: 47%)
  • 대기의 기온감율 $\gamma$가 포화단열감율 $\gamma_s$보다는 크고 건조단열감율 $\gamma_d$보다는 작은 상태($\gamma_s < \gamma < \gamma_d$)는 공기 덩어리가 상승하더라도 주변보다 온도가 낮아져 다시 원래 위치로 돌아가려는 성질을 가진 안정 상태입니다.

    오답 노트
    중립: $\gamma = \gamma_d$ 또는 $\gamma = \gamma_s$일 때
    불안정: $\gamma > \gamma_d$일 때
    절대 안정: $\gamma < \gamma_s$일 때
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33. 산소, 질소의 분자량은 각각 32, 28, 공기에 대한 산소의 질량비는 0.23, 질소의 질량비는 0.769 이다. 공기(겉보기)의 분자량은?

  1. 18.9
  2. 28.9
  3. 38.9
  4. 48.9
(정답률: 74%)
  • 혼합 기체의 평균 분자량은 각 성분 기체의 분자량에 질량비를 곱하여 합산한 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $M = \sum (M_i \times w_i)$ 평균 분자량
    ② [숫자 대입] $M = (32 \times 0.23) + (28 \times 0.769)$
    ③ [최종 결과] $M = 28.9$
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34. 수은 대신에 밀도가 1g/cm3 인 물을 이용해서 기압계를 만들었을 경우 기압이 1000 hPa 일 때 물기둥의 높이는? (단, 중력가속도는 980cm/sec2 이다.)

  1. 약 760 cm
  2. 약 980 cm
  3. 약 1020 cm
  4. 약 1076 cm
(정답률: 48%)
  • 정수압 방정식 $P = \rho gh$를 이용하여 기압에 해당하는 물기둥의 높이를 구할 수 있습니다. $1000\text{ hPa} = 100000\text{ Pa}$이며, 물의 밀도는 $1000\text{ kg/m}^3$입니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{P}{\rho g}$ 높이
    ② [숫자 대입] $h = \frac{100000}{1000 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $h = 10.2\text{ m} = 1020\text{ cm}$
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35. 습윤공기의 온도를 T, 혼합비를 x라 할 때, 가온도(vitual temperature) Tv를 구하는 공식은?

  1. Tv = (1 - 0.61x)T
  2. Tv = (1 + 0.61x)T
  3. Tv = (1.61x – 1)T
  4. Tv = 1.61xT + 1
(정답률: 67%)
  • 가온도 $T_v$는 습윤공기의 밀도를 건조공기의 밀도로 환산하여 계산한 가상의 온도이며, 혼합비 $x$가 증가할수록 가온도는 상승하는 관계를 가집니다.
    $$T_v = (1 + 0.61x)T$$
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36. 건조공기에서 기체상수 R, 정압비열 Cp, 정적비열 Cv 사이의 관계로 옳은 것은?

  1. R ＞ Cp ＞ Cv
  2. Cp ＞ Cv ＞ R
  3. Cv ＞ R ＞ Cp
  4. Cp ＞ R ＞ Cv
(정답률: 82%)
  • 기체상수 $R$은 정압비열 $C_p$와 정적비열 $C_v$의 차이($R = C_p - C_v$)로 정의됩니다. 따라서 정압비열이 가장 크고, 그다음 정적비열, 마지막으로 기체상수 순으로 크기가 결정됩니다.

    오답 노트
    $C_p > C_v > R$ 관계가 성립하므로 나머지 보기는 모두 틀린 순서입니다.
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37. 등밀대기(homogeneous atmosphere)에서의 기온감율은? (단, 건조공기의 기체상수는 287 Jkg-1K-1, 정압비열은 1005 Jkg-1K-1 이다.)

  1. 건조단열감률보다 크다.
  2. 포화단열감률보다 작다.
  3. 고도에 따른 기온의 변화는 없다.
  4. 포화단열감률과 건조단열감률의 중간이다.
(정답률: 48%)
  • 등밀대기는 밀도가 고도에 관계없이 일정하다고 가정하는 가상의 대기입니다. 이 경우 기온은 고도가 높아짐에 따라 매우 빠르게 감소하게 되며, 그 감률은 실제 대기에서 나타나는 건조단열감률보다 더 큽니다.
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38. 온위(potential temperature)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, P와 T는 공기의 기압과 온도, k는 R/Cp이고, R은 기체상수, Cp는 정압비열이다.)

(정답률: 77%)
  • 온위는 공기 덩어리를 기준 기압($1000\text{ hPa}$)까지 가역 단열 과정으로 가져왔을 때의 온도를 말하며, 포아송 방정식을 이용하여 정의합니다.
    $$\theta = T ( \frac{1000}{P} )^k$$
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39. 15℃에서 2.5kg의 공기 중에 수증기가 50g 들어 있을 때, 이 공기의 비습은 얼마인가?

  1. 15 g/kg
  2. 20 g/kg
  3. 25 g/kg
  4. 30 g/kg
(정답률: 81%)
  • 비습은 공기 1kg 속에 포함된 수증기의 질량을 의미하며, 전체 공기 질량에 대한 수증기 질량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $q = \frac{m_v}{m_a}$ 비습 = 수증기 질량 / 공기 질량
    ② [숫자 대입] $q = \frac{50\text{ g}}{2.5\text{ kg}}$
    ③ [최종 결과] $q = 20\text{ g/kg}$
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40. dθ를 상당온위(Equivalent potential temperature)의 미소변화, dZ를 고도의 미소변화라고 할 때 인 경우의 대기 안정도는?

  1. 절대 안정
  2. 대류 불안정
  3. 잠재 불안정
  4. 조건부 안정
(정답률: 82%)
  • 상당온위($\theta_e$)가 고도($Z$)에 따라 감소하는 경우, 즉 $$\frac{d\theta}{dZ} < 0$$ 일 때는 대기가 정적 불안정 상태가 되어 공기 덩어리가 상승하려는 성질을 가집니다. 이는 수직 혼합이 활발하게 일어나는 대류 불안정 상태를 의미합니다.
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3과목: 대기운동학

41. 다음 중 토네이도의 바람을 가장 잘 나타낼 수 있는 것은?

  1. 지균풍
  2. 온도풍
  3. 경도풍
  4. 선형풍
(정답률: 76%)
  • 토네이도는 매우 좁은 영역에서 급격한 기압 변화가 일어나는 소규모 소용돌이로, 전향력이 무시될 만큼 작기 때문에 기압경도력과 원심력이 균형을 이루는 선형풍의 특성을 가집니다.
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42. 정적으로 안정되 대기에서 지표면과 1km 고도 사이의 연직 기압차가 100hPa일 때, 두층 사이의 평균대기밀도는? (단, 중력가속도는 10m/s2 로 가정한다.)

  1. 1 g/cm3
  2. 0.1 kg/m3
  3. 1 kg/m3
  4. 10 kg/m3
(정답률: 45%)
  • 정역학 평형 방정식에 따라 기압차는 밀도, 중력가속도, 높이 차이의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta P = \rho g \Delta z$
    ② [숫자 대입] $10000 = \rho \times 10 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $\rho = 1$
    따라서 평균대기밀도는 $1 \text{ kg/m}^3$ 입니다. (단, $100 \text{ hPa} = 10000 \text{ Pa}$)
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43. 길이 r 인 실 끝에 공을 달고 각속도 w로 회전시킬 때, 회전축의 중심을 향하는 가속도의 크기는?

(정답률: 60%)
  • 원운동을 하는 물체가 회전 중심 방향으로 받는 가속도는 구심 가속도이며, 이는 각속도의 제곱과 회전 반지름의 곱으로 나타납니다.
    ① [기본 공식] $a = w^2 r$
    ② [숫자 대입] $a = w^2 r$
    ③ [최종 결과] $|w^2 r|$
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44. 에크만층(Ekman layer)에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 에디크기는 높이에 따라 증가한다.
  2. 플럭스가 높이방향으로 변화하고 풍향도 변화한다.
  3. 기압경도력, 전향력과 마찰력이 거의 균형을 이루고 있다.
  4. 북반구에서는 높이에 따라 바람의 방향이 시계방향으로 회전한다.
(정답률: 47%)
  • 에크만층에서는 지표 마찰의 영향으로 인해 높이가 올라갈수록 마찰력이 감소하며, 이에 따라 에디의 크기는 높이에 따라 감소하는 경향을 보입니다.

    오답 노트
    플럭스 및 풍향 변화: 마찰력과 전향력의 균형 변화로 인해 발생함
    힘의 균형: 기압경도력, 전향력, 마찰력이 상호작용함
    바람 방향: 북반구에서는 높이 증가 시 풍향이 시계방향으로 회전함
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45. 일반적으로 알려진 이론과 관측을 토대로 한 중위도 종관규모에서의 주된 에너지 흐름은?

  1. 평균위치에너지 → 에디위치에너지 → 에디운동에너지 → 평균운동에너지
  2. 평균위치에너지 → 평균운동에너지 → 에디위치에너지 → 에디운동에너지
  3. 평균위치에너지 → 에디위치에너지 → 평균운동에너지 → 에디운동에너지
  4. 평균위치에너지 → 에디운동에너지 → 에디위치에너지 → 평균운동에너지
(정답률: 64%)
  • 중위도 종관규모의 에너지 변환 과정은 평균적인 온도 구배에 의한 평균위치에너지가 에디위치에너지로 변하고, 이것이 다시 에디운동에너지와 평균운동에너지로 전환되는 흐름을 가집니다.
    핵심 경로: 평균위치에너지 $\rightarrow$에디위치에너지 $\rightarrow$에디운동에너지 $\rightarrow$ 평균운동에너지
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46. 모든 등온선이 동서 방향으로 나란히 서 있고 북에서 남으로 1000km 당 5℃씩 증가하는 온도분포가 있다. 어느 관측점에서 풍속 10m/s의 남풍이 일정하게 볼 때 온도이류는?

  1. -10 × 10-5 ℃/s
  2. 0 ℃/s
  3. 5 × 10-5 ℃/s
  4. 15 × 10-5 ℃/s
(정답률: 72%)
  • 온도이류는 바람에 의해 온도가 수송되는 현상으로, 풍속과 온도 구배의 곱으로 계산합니다. 남풍(남쪽에서 북쪽으로 부는 바람)이 불 때, 남쪽의 따뜻한 공기가 북쪽으로 이동하므로 양(+)의 온도이류가 발생합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Temperature Advection} = -V \times \frac{\Delta T}{\Delta y}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Advection} = -10 \times \frac{-5}{1000 \times 1000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Advection} = 5 \times 10^{-5}$$
    따라서 온도이류는 $5 \times 10^{-5} \text{ ℃/s}$ 입니다.
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47. 어떤 공기기둥이 북반구에서 온위를 보존하면서 이동한다. 이동 중 등온위면 사이의 두께가 증가하게 될 때 발생하는 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상대와도 증가하게 된다.
  2. 절대와도 증가하게 된다.
  3. 질량보존을 위하여 공기기둥의 단면적이 감소하게 된다.
  4. 반시계방향의 흐름은 강화되고, 시계방향의 흐름은 약화된다.
(정답률: 60%)
  • 온위를 보존하며 이동하는 공기기둥의 두께가 증가하면, 질량 보존을 위해 단면적이 감소하며 이는 상대와도의 증가(반시계방향 강화)를 유발합니다. 하지만 포텐셜 와도 보존 법칙에 의해 두께가 증가하면 절대와도는 오히려 감소해야 합니다.
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48. 그림과 같이 북반구 상층 일기도에서 바람이 좁은 등고선 간격의 영역으로부터 넓은 등고선 간격의 영역으로 볼 때, 바람 변화의 설명이 옳은 것은?

  1. 풍속이 강해지면서 고기압쪽으로 본다.
  2. 풍속이 강해지면서 저기압쪽으로 본다.
  3. 풍속이 약해지면서 고기압쪽으로 본다.
  4. 풍속이 약해지면서 저기압쪽으로 본다.
(정답률: 60%)
  • 북반구 상층에서 등고선 간격이 좁은 곳(강풍대)에서 넓은 곳(약풍대)으로 이동하면 풍속이 감소합니다. 이때 풍속이 감소하면 각운동량 보존 법칙에 의해 바람은 고기압 쪽으로 굴절되는 경향을 보입니다.
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49. 절대와도(absolute vorticity)란?

  1. 상대와도 + 중력가속도
  2. 상대와도 + 코리올리 인자
  3. 상대와도 – 코리올리 인자
  4. 상대와도 + 중력가속도 – 코리올리 인자
(정답률: 83%)
  • 절대와도는 지구 자전에 의한 효과인 코리올리 인자와 공기 덩어리 자체의 회전인 상대와도를 합산한 값입니다.
    $$ \text{절대와도} = \text{상대와도} + \text{코리올리 인자} $$
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50. 1000 ~ 700 hPa 층의 두께(thickness)가 한 곳에서는 2.8km 이고, 이 곳에서 동쪽으로 500km 떨어진 곳의 두께는 3.0km 이다. 온도풍(m/s)은 어느 정도인가? (단, 남북으로 두께 경도(thickness gradient)가 없으며, 코리올리 파라미터는 f=10-4s-1, 중력가속도는 10m/s2 이다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 32%)
  • 온도풍 관계식을 이용하여 두 지점의 두께 차이에 따른 풍속 변화를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta V = \frac{g f \Delta \Delta z}{\Delta x}$
    ② [숫자 대입] $\Delta V = \frac{10 \times 10^{-4} \times (3000 - 2800)}{500 \times 10^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\Delta V = 40$
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51. 강물의 속도는 지면에 대하여 동쪽으로 5m/s 로 흐르고 있으며, 이 강물 위를 배가 동쪽으로 15m/s 로 움직이고 있다. 이때 기압은 동쪽으로 가수록 0.5 kPa/200km 만큼 증가한다. 그런데 이 강의 한 가운데에 있는 섬에서의 기압 변화량은 0.5 kPa/6hr이었다. 그러면, 이 섬 주위를 통과하는 배위에서의 6시간당 기압 변화량은 약 얼마인가?

  1. 1.6 kPa
  2. 2.1 kPa
  3. 2.6 kPa
  4. 3.1 kPa
(정답률: 41%)
  • 배에서 관측한 기압 변화량은 섬(정지 좌표계)에서 관측한 시간 변화량과 배의 이동으로 인한 공간 변화량의 합으로 계산합니다.
    배의 지면 대비 속도는 $5 + 15 = 20$ m/s이며, 6시간 동안 이동 거리는 $20 \times 3600 \times 6 = 432$ km입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta P = \frac{\partial P}{\partial t} \Delta t + \frac{\partial P}{\partial x} \Delta x$
    ② [숫자 대입] $\Delta P = 0.5 + \frac{0.5}{200} \times 432$
    ③ [최종 결과] $\Delta P = 1.58 \approx 1.6 \text{ kPa}$
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52. 중위도 저기압의 발생 기작(mechanism)은?

  1. 잠열 방출
  2. 경압 불안정
  3. 대류 불안정
  4. 임계 고도 불안정
(정답률: 53%)
  • 중위도 저기압은 남북 간의 온도 차이로 인해 발생하는 경압성(Baroclinicity)이 커지면서 에너지를 얻어 발달하는 경압 불안정에 의해 발생합니다.
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53. 어느 한 지점의 850 hPa 면에서 남풍이 5m/s로 관측되고 700hPa면에서 남서풍이 7m/s로 관측되었다면 온도풍의 풍향은?

  1. 동풍
  2. 서풍
  3. 남풍
  4. 북풍
(정답률: 70%)
  • 온도풍은 두 층의 지균풍 차이(벡터 차)로 정의되며, 풍향의 변화(남풍 $\rightarrow$ 남서풍)는 풍속의 증가와 서풍 성분의 추가를 의미하므로 온도풍의 방향은 서풍이 됩니다.
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54. 토네이도의 회전 중심에서의 300m 떨어져 있는 곳의 접선 방향의 속도를 30m/s라 한다면 이 운동과 관련된 로스비 수는? (단, 코리오리 인자 f=10-4s-1로 가정한다.)

  1. 30
  2. 102
  3. 103
  4. 3×104
(정답률: 63%)
  • 로스비 수는 관성력과 코리올리 힘의 비율을 나타내며, 회전 운동의 규모를 판단하는 지표입니다.
    ① [기본 공식] $Ro = \frac{V}{f L}$
    ② [숫자 대입] $Ro = \frac{30}{10^{-4} \times 300}$
    ③ [최종 결과] $Ro = 10^{3}$
  • 로스비수 U/FL
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55. 서진운동(westward propagation)만을 하는 대기파동은?

  1. 음파
  2. 중력파
  3. 로스비파
  4. 관성중력파
(정답률: 69%)
  • 로스비파는 지구 자전에 의한 코리올리 파라미터의 위도 변화($\beta$ 효과)로 인해 발생하는 파동으로, 위상 속도가 항상 서쪽으로 전파되는 특성을 가집니다.
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56. 각운동량이 중위도에 극 쪽으로 운송되는 방법은?

  1. 남북 기압경도력에 의해서
  2. Hadley 순환의 상층수편운동에 의해서
  3. 편서풍대의 수평적 에디(eddy)운동에 의해서
  4. 편동풍대의 수평적 에디(eddy)운동에 의해서
(정답률: 68%)
  • 중위도에서 각운동량은 주로 편서풍대의 수평적 에디(eddy) 운동에 의해 저위도에서 고위도(극 쪽)로 운송되어 대기 순환의 균형을 유지합니다.
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57. 등압면 일기도에서 위도 30°에서 지균풍이 20m/s인 경우 등압면의 기울기는? (단, 중력가속도는 10m/s2로 가정한다.)

  1. 약 1.5/1,000
  2. 약 1.5/ 10,000
  3. 약 3.0/1,000
  4. 약 3.0/10,000
(정답률: 63%)
  • 지균풍의 속도는 전향력과 기압경도력이 평형을 이룰 때 결정되며, 등압면의 기울기는 전향력과 지균풍 속도의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\Delta z}{L} = \frac{f V}{g}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\Delta z}{L} = \frac{(2 \times 10^{-4} \times 20)}{10}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\Delta z}{L} = 4 \times 10^{-4} = \frac{4}{10,000}$
    단, 위도 $30^{\circ}$에서의 전향력 계수 $f = 2 \Omega \sin 30^{\circ} \approx 7.29 \times 10^{-5} \times 2 \times 0.5 \approx 7.3 \times 10^{-5}$를 적용하면
    ② [숫자 대입] $\frac{\Delta z}{L} = \frac{(7.3 \times 10^{-5} \times 20)}{10}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\Delta z}{L} = 1.46 \times 10^{-4} \approx \frac{1.5}{10,000}$
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58. 다음 중 기압좌표계로 표현된 기압경도력은? (단, ρ는 밀도, P는 기압, 는 geopotential)

(정답률: 54%)
  • 기압좌표계에서 기압경도력은 지오포텐셜 $\Phi$의 기울기로 표현됩니다. 물리적으로 기압경도력은 지오포텐셜이 높은 곳에서 낮은 곳으로 작용하므로 음의 그라디언트로 정의됩니다.
    $$\text{기압경도력} = -\nabla \Phi$$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 축대칭 소용돌이 운동에서 원주속도가 re-r/10과 같이 주어졌을 때, 최대 풍속 지점과 그곳에서의 최대 속도는? (단, r은 원주의 반경이다.)

  1. 최대 풍속 지점 : r = 10, 최대속도 : 10 / e
  2. 최대 풍속 지점 : r = 20, 최대속도 : 10 / e
  3. 최대 풍속 지점 : r = 10, 최대속도 : 20 / e
  4. 최대 풍속 지점 : r = 20, 최대속도 : 20 / e
(정답률: 56%)
  • 원주속도 함수 $v(r) = r e^{-r/10}$의 최댓값을 구하기 위해 $r$에 대해 미분하여 $0$이 되는 지점을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dv}{dr} = e^{-r/10} + r ( -\frac{1}{10} e^{-r/10} ) = 0$
    ② [숫자 대입] $e^{-r/10} (1 - \frac{r}{10}) = 0$
    ③ [최종 결과] $r = 10, v(10) = 10 e^{-1} = \frac{10}{e}$
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60. 태풍의 풍속구조는 경도풍(gradient wind)으로 근사할 수 있다. 경도풍은 힘의 균형에 따라 여러 유형으로 분류할 수 있는데, 다음 중 태풍의 가장 적합한 힘의 균형은?

  1. 기압경도력 = 원심력 + 전향력
  2. 원심력 = 기압경도력 + 전향력
  3. 전향력(기압경도력 ＞ 원심력) = 기압경도력 + 원심력
  4. 전향력(기압경도력 ＜ 원심력) = 기압경도력 + 원심력
(정답률: 71%)
  • 태풍과 같은 강한 저기압 시스템에서는 기압경도력이 매우 큽니다. 따라서 중심 방향으로 작용하는 기압경도력과 바깥 방향으로 작용하는 원심력 및 전향력이 평형을 이루는 상태가 됩니다.
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4과목: 기후학

61. 도시화(urbanization)에 의하여 그 양이 증가하고 있는 기후요소로 적합하지 않은 것은?

  1. 구름
  2. 기온
  3. 강수량
  4. 일사량
(정답률: 81%)
  • 도시화가 진행되면 구름과 에어로졸의 양이 증가하게 됩니다. 이들이 태양 복사 에너지를 차단하거나 산란시키기 때문에 지표에 도달하는 일사량은 오히려 감소하게 됩니다.
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62. 우리나라 기온의 평균 연교차는 연평균 일교차의 대략 몇 배 정도 되는가?

  1. 1배
  2. 3배
  3. 6배
  4. 9배
(정답률: 73%)
  • 우리나라의 기후 특성상 계절에 따른 기온 변화(연교차)가 하루 동안의 기온 변화(일교차)보다 훨씬 크게 나타납니다. 통계적으로 평균 연교차는 평균 일교차의 약 $3$배 정도의 규모를 가집니다.
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63. 해면기압의 전 지구 분포에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아열대 고기압대의 형성은 주로 열적인 원인이다.
  2. 북태평양의 알류산 저기압은 여름철에 크게 발달한다.
  3. 북반구 아열대 고기압은 겨울철보다 여름철에 강화된다.
  4. 적도지방에는 기온이 높아 별로 발달되지 않은 고기압대가 있다.
(정답률: 52%)
  • 북반구 아열대 고기압은 여름철에 대륙의 가열로 인해 더욱 강화되는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    아열대 고기압대의 형성: 열적 원인이 아닌 역학적 원인(하강 기류)에 의해 형성됨
    알류산 저기압: 여름철이 아닌 겨울철에 크게 발달함
    적도지방: 고기압대가 아니라 저압대(적도 수렴대)가 형성됨
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64. 다음에서 설명하는 기후는?

  1. 서안기후
  2. 스텝기후
  3. 지중해성기후
  4. 아열대 하계건조기후
(정답률: 72%)
  • 제시된 이미지 의 설명처럼 위도 $30 \sim 40^{\circ}$ 사이의 대륙 서안에서 나타나며, 여름철에는 고압대의 영향으로 건조하고 겨울철에는 편서풍의 영향으로 강우량이 많은 특징을 가진 기후는 지중해성기후입니다.
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65. 우리나라에서 일반적으로 기압의 배치가 서고동저형을 나타내는 계절은?

  1. 봄
  2. 여름
  3. 가을
  4. 겨울
(정답률: 76%)
  • 겨울철 우리나라 주변은 서쪽의 시베리아 고기압과 동쪽의 북태평양 고기압(또는 상대적 저압부)이 배치되어 전형적인 서고동저형 기압 배치를 나타냅니다.
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66. 다음 중 기후 변화와 원인이 가장 관계가 적은 것은?

  1. 화산활동
  2. 대륙의 이동
  3. 지자기의 변화
  4. 태양활동의 변화
(정답률: 49%)
  • 기후 변화는 주로 에너지 유입량이나 지표면의 상태 변화에 의해 발생합니다.
    화산활동은 분진이 태양광을 차단하고, 대륙의 이동은 지형 변화를 일으키며, 태양활동의 변화는 에너지 공급량 자체를 변화시켜 기후에 영향을 줍니다.

    오답 노트
    지자기의 변화: 지구 내부의 자기장 변화는 태양풍을 막아주는 역할은 하지만, 직접적인 기후 변화의 원인으로는 타당하지 않습니다.
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67. 쾨펜(köppen)의 무엇을 기준으로 열대기후, 온대기후, 냉대기후를 구분하였는가?

  1. 연 최저기온
  2. 연 평균기온
  3. 최난월(最蘭月)의 평균기온
  4. 최한월(最寒月)의 평균기온
(정답률: 62%)
  • 쾨펜의 기후 구분은 식생의 분포를 결정하는 기온과 강수량을 기준으로 하며, 특히 열대, 온대, 냉대 기후를 구분하는 핵심 기준은 최한월(가장 추운 달)의 평균기온입니다.
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68. cP 기단의 특성을 나타내는 것은?

  1. 한랭건조하다.
  2. 근원지는 태평양이다.
  3. 불안정하고 키가 작다.
  4. 우리나라에서는 겨울보다 여름에 빈번하다.
(정답률: 84%)
  • cP 기단은 대륙성(c) 극(P) 기단으로, 시베리아 고기압의 영향을 주는 차갑고 건조한 성질을 가집니다.

    오답 노트
    태평양: 해양성 기단(m)의 근원지입니다.
    불안정하고 키가 작다: cP 기단은 안정적이며 층형 구름을 형성합니다.
    여름에 빈번하다: 겨울철 우리나라에 강한 영향을 줍니다.
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69. 다음 중 기후요소만으로 연결된 것은?

  1. 기온 – 바람 - 기단
  2. 기온 – 바람 - 강수
  3. 위도 – 고도 - 전선
  4. 위도 – 고도 – 수륙분포
(정답률: 74%)
  • 기후요소는 기온, 강수량, 바람, 습도와 같이 기후의 상태를 결정하는 직접적인 요인을 말합니다.
    기온, 바람, 강수는 모두 기후요소에 해당합니다.

    오답 노트
    기단, 위도, 고도, 수륙분포: 기후에 영향을 주는 기후인자입니다.
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70. 다음 중 기단이 생성되기 위한 조건으로 가장 적절한 것은?

  1. 넓고 평평한 고원지대
  2. 공기의 이동속도가 빠른 지역
  3. 국지적인 가열이 자주 발생하는 지역
  4. 부분분적으로 공기의 상승·하강 운동이 활발한 지역
(정답률: 68%)
  • 기단은 거대한 규모의 공기 덩어리로, 지표면의 성질을 반영하기 위해서는 공기가 지표면에 오래 머물러야 합니다. 따라서 넓고 평평한 고원지대처럼 지형적 변화가 적고 광활한 지역에서 공기가 정체될 때 균질한 성질을 가진 기단이 생성되기 가장 적합합니다.
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71. 몬순의 영향을 받는 한반도의 여름과 겨울의 기후특성으로 틀린 것은?

  1. 여름철 몬순의 대표적인 현상은 장마이다.
  2. 여름에 일 년 강수량의 절반 이상이 내린다.
  3. 겨울에는 북풍 계열의 바람이 불어 한파가 발생한다.
  4. 겨울에는 시베리아 기단으로 인해 정체전선의 영향을 주로 받는다.
(정답률: 81%)
  • 한반도의 겨울철에는 시베리아 기단의 영향으로 강한 북서풍이 불어 춥고 건조한 날씨가 나타납니다. 정체전선은 주로 여름철 북태평양 기단과 오호츠크해 기단이 충돌하여 발생하는 장마의 원인입니다.
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72. 다음 중 과거의 기후를 추정하는데 있어 가장 관계가 적은 것은?

  1. 화석
  2. 단층(fault)
  3. 고토양(palaesol)
  4. 호상점토(varves)
(정답률: 68%)
  • 과거의 기후를 추정하는 고기후 지표로는 생물학적 증거인 화석, 화학적 증거인 고토양, 퇴적 구조인 호상점토 등이 사용됩니다. 반면 단층은 지각 변동에 의한 구조적 특징일 뿐 기후를 추정하는 직접적인 지표가 아닙니다.
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73. 캐나다와 알래스카의 태평양 연안에서 나타나는 기후와 같은 종류의 기후가 나타나지 않는 곳은?

  1. 뉴질랜드
  2. 칠레의 남부
  3. 영국 및 스칸디나비아반도
  4. 아프리카 동쪽 마다가스카르섬
(정답률: 70%)
  • 캐나다와 알래스카 연안은 서안 해양성 기후 지역입니다. 뉴질랜드, 칠레 남부, 영국 및 스칸디나비아반도는 모두 서안 해양성 기후가 나타나지만, 아프리카 동쪽 마다가스카르섬은 열대 기후의 영향을 받습니다.
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74. 엘니뇨 현상에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. PNA 패턴이 교란된다.
  2. 상대적인 현상으로 라니냐를 들 수 있다.
  3. 대기-해양의 상호작용에 의해 발생한다.
  4. 인도네시아 등 서태평양에 위치한 곳이 극심한 홍수를 겪는다.
(정답률: 80%)
  • 엘니뇨가 발생하면 무역풍이 약화되어 동태평양의 수온이 상승하고, 상대적으로 서태평양(인도네시아 등)은 강수량이 감소하여 극심한 가뭄이 발생합니다.

    오답 노트
    인도네시아 등 서태평양에 위치한 곳이 극심한 홍수를 겪는다: 이는 엘니뇨가 아닌 라니냐 현상 때 나타나는 특징입니다.
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75. 클라이모 그래프에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 체감기후를 표시하기 위한 그래프
  2. 기온과 상대습도와의 관계를 나타내는 그래프
  3. 기온과 강수량을 이용하여 한 지역의 기후 특성을 일목요연하게 보여주는 그래프
  4. 그래프의 위치에 따라 고온다습, 고온건조, 저온다습, 저온건조를 쉽게 알 수 있음
(정답률: 59%)
  • 클라이모 그래프는 기온과 상대습도의 관계를 통해 체감기후를 분석하고 고온다습, 저온건조 등의 기후 특성을 파악하는 그래프입니다.

    오답 노트
    기온과 강수량을 이용하여 기후 특성을 보여주는 그래프: 이는 일반적인 기후 그래프(Climate Graph)에 대한 설명입니다.
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76. 적도지방과 극지방의 에너지 불균형을 해소하기 위한 지구의 자오 순환은 3개의 세포로 구성되어 있다. 단일세포로 구성되지 않고 3개의 세포로 구성되는 가장 큰 요인은 무엇인가?

  1. 지구의 자전
  2. 지표부근의 마찰력
  3. 대륙과 해양의 비열차이
  4. 태양복사의 불균형으로 인한 온도차이
(정답률: 62%)
  • 지구가 자전하지 않는다면 단순한 단일 세포 순환이 일어나겠지만, 지구의 자전으로 인해 발생하는 코리올리 힘(전향력)이 공기의 흐름을 굴절시켜 해들리, 페렐, 극 세포라는 3개의 순환 세포를 형성하게 합니다.
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77. 다음 중 알베도(albedo)가 가장 작은 지역은?

  1. 사막
  2. 삼림
  3. 초지
  4. 신적설
(정답률: 67%)
  • 알베도는 지표면이 태양 복사 에너지를 반사하는 비율을 말합니다. 삼림은 색이 어둡고 표면이 거칠어 빛을 가장 많이 흡수하고 반사율이 매우 낮기 때문에 제시된 지역 중 알베도가 가장 작습니다.
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78. 푄(Fohn)풍과 같은 종류의 바람인 것은?

  1. 보라(Bora)
  2. 노서(Norther)
  3. 치누크(Chinook)
  4. 미스트랄(Mistral)
(정답률: 73%)
  • 푄(Fohn)풍은 습윤한 공기가 산맥을 넘으며 고온 건조해지는 낙하풍의 일종입니다. 치누크(Chinook) 역시 로키산맥을 넘어 불어오는 고온 건조한 낙하풍으로, 푄풍과 같은 메커니즘을 가진 바람입니다.
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79. 다음 중 지구의 평균온도를 289K 라 할 때 지구에서 방출되는 장파복사 에너지 강도가 최대가 되는 파장은 대략 얼마인가? (단, 지구를 흑체로 가정한다.)

  1. 0.5 μm
  2. 1 μm
  3. 5 μm
  4. 10 μm
(정답률: 60%)
  • 흑체에서 방출되는 복사 에너지 강도가 최대가 되는 파장은 빈의 변위 법칙(Wien's Displacement Law)을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda_{max} = \frac{2898}{T}$ 파장 $\mu\text{m}$ / 온도 $\text{K}$
    ② [숫자 대입] $\lambda_{max} = \frac{2898}{289}$
    ③ [최종 결과] $\lambda_{max} = 10$
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80. 하이퍼그래프는 어느 요소를 이용한 것인가?

  1. 강수량과 기온
  2. 운량과 강수량
  3. 기온과 안개일수
  4. 안개일수와 뇌전일수
(정답률: 80%)
  • 하이퍼그래프(Hythergraph)는 기온(Temperature)과 강수량(Precipitation)의 관계를 나타내어 기후 특성을 분석하는 그래프입니다.
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5과목: 일기분석 및 예보론

81. 대기의 운동을 단열과정으로 취급할 수 있는 요인으로서 적절한 것은?

  1. 공기는 열전도도가 작기 때문
  2. 상대습도가 일변화를 하기 때문
  3. 대기 중의 수증기 함유량이 많기 때문
  4. 대기가 지면복사를 잘 흡수하기 때문
(정답률: 71%)
  • 대기는 열전도도가 매우 작기 때문에 공기 덩어리가 상승하거나 하강할 때 주변 공기와의 열 교환이 거의 일어나지 않습니다. 이러한 특성 때문에 대기의 운동을 외부와의 열 교환이 없는 단열과정으로 취급할 수 있습니다.
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82. 어떤 관측소에서 보내온 기상전문 중 강수량에 대한 전문 6RRRtR을 보니 69942로 되어 있었다면 이 전문의 해석으로 옳은 것은?

  1. 6시간 동안의 강수량이 2mm 이다.
  2. 6시간 동안의 강수량이 4.2mm 이다.
  3. 12시간 동안의 강수량이 0.4mm 이다.
  4. 12시간 동안의 강수량이 99.4mm 이다.
(정답률: 66%)
  • 기상전문에서 강수량 전문 6RRRtR의 코드 해석 규칙에 따라, 앞의 두 자리 '69'는 강수량 측정 기간이 12시간임을 의미하며, 뒤의 세 자리 '942'는 소수점을 포함한 강수량 수치를 나타냅니다. 따라서 12시간 동안의 강수량이 $0.4\text{mm}$인 것으로 해석됩니다.
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83. 비지균풍(Ageostrophic wind)은?

  1. 경도풍이다.
  2. 가상의 바람이다.
  3. 실제 관측풍이다.
  4. 지균풍과 실제풍과의 차이다.
(정답률: 62%)
  • 비지균풍의 정의를 묻는 문제입니다. 실제 관측되는 바람(실제풍)은 지균풍 성분과 지균풍에서 벗어난 성분인 비지균풍의 합으로 이루어져 있습니다. 따라서 비지균풍은 지균풍과 실제풍과의 차이로 정의됩니다.
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84. 미지의 물리량을 기지의 물리량의 함수로서 수식화(數式化)하는 것은?

  1. 모수화
  2. 초기화
  3. 객관분석
  4. 지균풍조사
(정답률: 80%)
  • 수치 예보 모델에서 사용하는 개념을 묻는 문제입니다. 모수화는 격자 크기보다 작은 규모의 물리 과정(예: 구름 생성, 복사 등)을 직접 계산할 수 없으므로, 이를 기지의 물리량의 함수로 단순화하여 수식화하는 기법을 말합니다.
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85. 다음 중 온난전선에서 비교적 잘 나타나지 않는 현상은?

  1. 뇌전
  2. 고층운
  3. 이슬비
  4. 전선무
(정답률: 79%)
  • 온난전선의 특징을 묻는 문제입니다. 온난전선은 따뜻한 공기가 찬 공기 위로 완만하게 타고 올라가는 구조이므로, 고층운, 이슬비, 전선무와 같은 층운형 구름과 지속적인 강수가 나타납니다. 반면, 뇌전은 강한 상승 기류가 발생하는 한랭전선이나 적란운에서 주로 나타나는 현상입니다.
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86. 상층 일기도의 기압골이 지상 일기도의 저기압 중심의 위치보다 앞서 이동할 때, 다음 중 예상할 수 있는 지상기압계의 변화는?

  1. 지상저기압의 발달
  2. 지상저기압의 서진
  3. 지상저기압의 쇠약
  4. 지상저기압은 변화 없음
(정답률: 60%)
  • 상층 기압골과 지상 저기압의 상대적 위치 관계에 따른 발달 여부를 묻는 문제입니다. 상층 기압골이 지상 저기압 중심보다 앞서 이동하면, 상층의 발산 영역이 지상 저기압 중심을 벗어나게 되어 상층 발산에 의한 저기압 강화 효과가 사라집니다. 이로 인해 지상저기압의 쇠약이 나타납니다.
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87. 다음은 제트기류를 분석한 것이다. 화살표는 제트기류이며, 점선은 등풍속선을 나타낸다. 이러한 제트기류가 형성되었을 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. A와 B지역은 제트기류의 입구에 해당된다.
  2. A지역에서는 지상고기압이 발달할 가능성이 높다.
  3. D지역에서는 지상저기압이 발달할 가능성이 높다.
  4. C와 D지역에서 일어나는 2차 순환은 간접순환이다.
(정답률: 64%)
  • 제트기류의 풍속 변화에 따른 2차 순환을 분석하는 문제입니다. 에서 C와 D는 풍속이 증가하는 입구 지역, A와 B는 풍속이 감소하는 출구 지역입니다. 입구 지역(C, D)에서는 상층 발산이 일어나 지상 저기압이 발달하며, 출구 지역(A, B)에서는 상층 수렴이 일어나 지상 고기압이 발달합니다. 따라서 D지역에서는 지상저기압이 발달할 가능성이 높습니다.

    오답 노트
    A와 B지역은 제트기류의 출구에 해당함
    A지역은 출구 지역이므로 지상고기압이 발달할 가능성이 높음
    C와 D지역의 2차 순환은 직접순환임
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88. 다음 중 두 개의 등압면 사이의 수직거리를 나타내는 층후(層厚)와 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 장파의 파수
  2. 200 hPa 기온
  3. 700 hPa의 포차
  4. 기층의 평균기온
(정답률: 75%)
  • 층후는 두 등압면 사이의 수직 거리로, 이는 해당 기층의 두께를 의미합니다. 층후는 기층의 평균 기온에 비례하므로, 평균 기온이 높을수록 공기가 팽창하여 층후가 두꺼워집니다.
    따라서 층후와 가장 관련이 깊은 것은 기층의 평균기온입니다.
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89. 다음 중 온난전선이 접근할 때 나타나는 구름의 순서로 가장 올바른 것은?

  1. Cc → St → Cu
  2. Ci → Ac → Sc
  3. Cs → As → Ns
  4. Ns → As → Cs
(정답률: 60%)
  • 온난전선은 따뜻한 공기가 찬 공기 위로 서서히 타고 올라가며 넓은 지역에 걸쳐 층상운이 형성됩니다. 전선이 접근함에 따라 고도 높은 구름부터 낮은 구름 순으로 나타나므로, 권운형 $\rightarrow$ 고층운형 $\rightarrow$ 층운형 순서로 관찰됩니다.
    따라서 정답은 $Cs \rightarrow As \rightarrow Ns$ 입니다.
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90. 수증기가 구름입자로 응결할 때 흡습성 입자나 핵 위에서 일어난다. 이때의 흡습성 있는 핵을 무엇이라 하는가?

  1. 결빙핵
  2. 빙정핵
  3. 응결핵
  4. 포착핵
(정답률: 79%)
  • 수증기가 응결하여 구름 입자가 될 때, 그 중심이 되어 응결을 돕는 흡습성 입자를 응결핵이라고 합니다.

    오답 노트
    결빙핵/빙정핵: 수증기가 얼어 얼음 결정이 될 때 작용하는 핵
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91. 현재일기(ww)의 숫자부호 30~35는 무엇을 나타내는가?

  1. 뇌우
  2. 안개
  3. 이슬비
  4. 먼지보라
(정답률: 64%)
  • 현재일기(ww)의 숫자부호에서 30~35 범위의 값은 먼지보라를 나타내는 약속된 부호입니다.
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92. 동일지점의 같은 기상상태에서 상층 일기도 고도면의 구배가 2배로 증가했다면 지균풍속은 몇 배가 되겠는가?

  1. 1/2 배
  2. 1 배
  3. 2 배
  4. 4 배
(정답률: 54%)
  • 지균풍속은 상층 일기도 고도면의 구배(기압경도력)에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $V_g = \frac{g}{f} \frac{\Delta Z}{\Delta n}$
    ② [숫자 대입] $V_{g2} = \frac{g}{f} (2 \times \frac{\Delta Z}{\Delta n})$
    ③ [최종 결과] $V_{g2} = 2V_{g1}$
    따라서 고도면의 구배가 2배 증가하면 지균풍속도 2배가 됩니다.
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93. 지상일기도에서 동서로 뻗는 전선은?

  1. 정체전선
  2. 폐색전선
  3. 온난전선
  4. 한랭전선
(정답률: 78%)
  • 정체전선은 성질이 다른 두 기단이 만나 세력이 비슷하여 어느 한쪽으로 밀리지 않고 동서 방향으로 길게 뻗어 정체되어 있는 전선을 말합니다.
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94. 일반적으로 태풍의 이동속도가 빨라지는 지방은?

  1. 열대지방
  2. 온대지방
  3. 적도부근
  4. 아열대지방
(정답률: 61%)
  • 태풍은 일반적으로 저위도에서 고위도로 이동하며, 중위도 온대지방으로 진입할수록 편서풍의 영향과 기압경도력의 변화로 인해 이동 속도가 빨라지는 특성을 가집니다.
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95. 다음은 어떤 불안정 지수에 대한 설명인가?

  1. K-index
  2. Lifted Stability Index (LSI)
  3. Martin Stability Index (MSI)
  4. Showalter Stability Index (SSI)
(정답률: 73%)
  • 제시된 이미지의 설명은 $850\text{hPa}$ 면의 상승응결고도에서 포화단열선을 따라 상승하여 $500\text{hPa}$ 면과 만나는 지점의 온도와 $500\text{hPa}$ 면의 실제 온도 차이를 이용해 대기 불안정도를 측정하는 Showalter Stability Index (SSI)에 대한 정의입니다.
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96. 300hPa면의 고도는 700hPa면 고도의 약 몇 배인가?

  1. 2배
  2. 3배
  3. 4배
  4. 5배
(정답률: 79%)
  • 대기압은 고도가 높아질수록 지수함수적으로 감소하며, 일반적으로 $300\text{hPa}$ 면의 고도는 약 $9\text{km}$, $700\text{hPa}$ 면의 고도는 약 $3\text{km}$로 분포합니다.
    따라서 $300\text{hPa}$ 면의 고도는 $700\text{hPa}$ 면 고도의 약 3배가 됩니다.
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97. 저기압 전면에는 대류권의 상층까지 도달하는 느린 상승운동이 있다. 이 운동과 무관한 구름은?

  1. 적운
  2. 고층운
  3. 권층운
  4. 난층운
(정답률: 42%)
  • 저기압 전면의 광범위하고 느린 상승운동은 층상운(권층운, 고층운, 난층운)을 형성합니다. 반면 적운은 국지적인 강한 상승기류에 의해 발생하는 적운형 구름이므로 이 운동과 무관합니다.
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98. 단열선도에서 어떤 기압면의 상승응결고도로부터 습윤단열선을 따라서 원래의 기압면까지 하강시켰을 때의 온도는?

  1. 상당 온도
  2. 습구 온위
  3. 습구 온도
  4. 위상당 온위
(정답률: 50%)
  • 어떤 기압면의 상승응결고도(LCL)까지 상승시킨 후, 다시 습윤단열선을 따라 원래 기압면까지 하강시켰을 때 도달하는 온도는 해당 지점의 습구 온도와 일치합니다.
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99. 중위도 지방에서 코리올리 인자(Coriolis factor)의 대략적인 값은?

  1. 10-2sec-1
  2. 10-4sec-1
  3. 10-6sec-1
  4. 10-8sec-1
(정답률: 76%)
  • 코리올리 인자 $f$는 위도 $\phi$에 따라 $f = 2\Omega \sin\phi$로 결정됩니다. 중위도($\phi \approx 45^{\circ}$)에서 지구 자전 각속도 $\Omega \approx 7.29 \times 10^{-5} \text{ rad/s}$를 대입하면 대략적인 값은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $f = 2\Omega \sin\phi$ ② [숫자 대입] $$f = 2 \times 7.29 \times 10^{-5} \times \sin 45^{\circ}$$ ③ [최종 결과] $$f \approx 10^{-4} \text{ sec}^{-1}$$
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100. 중위도 지방의 종관규모 기압계에서 일반적으로 지균풍속과 경도풍속의 차이는 어느 정도를 초과하지 않는가?

  1. 0 ~ 5%
  2. 5 ~ 10%
  3. 10 ~ 20%
  4. 20 ~ 30%
(정답률: 56%)
  • 중위도 지방의 종관규모 기압계에서는 기압경도력, 전향력, 원심력이 평형을 이루며, 일반적으로 지균풍속과 경도풍속의 차이는 $10 \sim 20\%$ 정도를 초과하지 않습니다.
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