2025년 5급 공채 기술 2차 기상역학

문제 3개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (35점)

어느 한 중위도 지역(45°N)의 극전선 제트 상층(300hPa)에서 대기의 상태가 아래와 같다. 다음 물음에 답하시오. (총 35점)

이 지역은 제트류의 북쪽 경계에 위치하며, 북쪽의 차가운 공기와 남쪽의 따뜻한 공기가 맞닿아 강한 남북 온도 경도를 갖는다. 이때 절대 소용돌이도의 연직 성분(\, \zeta_{{a}})은 2.8×10^-4s^-1, 연직 온위경도(\, \frac{{Partial \theta}}{{Partial z}})는 7.0×10^-3Km^-1, 공기의 밀도는 0.65kgm^-3이다.

(1) 종관규모에서 에르텔 위치소용돌이도(Ertel Potential Vorticity)의 수평 성분과 연직 성분 크기에 대한 규모 분석을 제시하고, 그 의미를 기술하시오. (12점)
(2) 위의 대기 상태에서 에르텔 위치소용돌이도의 연직 성분(\mathrm{PV}_{\theta}) 값을 구하고, 이 값의 고도가 대류권과 성층권 중 어디에 속하는지 이유를 들어 설명하시오. (9점)
(3) 이 고도에서 \mathrm{PV}_{\theta} 값이 음의 아노말리(anomaly)를 나타낸다면, 이 지역 상층과 하층의 기압계 발달에 대하여 설명하시오. (6점)
(4) \mathrm{PV}_{\theta} 분석에서 대류권계면 접힘 현상이 일어나는 곳의 기상학적 특징 3가지를 기술하시오. (8점)

제2문 (30점)

그림은 북반구 어느 지점의 상공 두 등압면 850hPa과 500hPa에서 부는 지균풍을 x－y 평면에 나타낸 것이다. 다음 물음에 답하시오.
(단, 코리올리 파라미터 f＝10^-4s^-1, 기체상수 R=287JK^-1kg^-1이다) (총 30점)
[그림]

(1) 지균 관계식과 정역학 방정식을 이용하여 온도풍 방정식을 유도하고, 벡터 형태로 제시하시오. (10점)
(2) 850～500hPa 기층에서 평균 온도의 수평 경도 크기를 계산하시오. (10점)
(3) 850～500hPa 기층에서 발생하는 지균풍에 의한 평균 온도 이류를 계산하시오. (단, 온도의 수평 경도는 고도에 따라 일정하다) (10점)

제3문 (35점)

준지균 지위 경향 방정식과 오메가 방정식에 관한 다음 물음에 답하시오. (총 35점)

[그림]

(1) 식 (가), (나)에서 ㉠～㉣에 해당하는 식을 제시하고, A～F항의 물리적 의미를 기술하시오. (14점)

(2)

그림은 어느 지역의 ㉠값의 연직 분포를 나타낸 것이다. 이 분포를 이용하여 기압 \mathrm{P}_{{1}}에서 지위고도 변화와 연직 운동 방향을 설명하고, E항과 연직 운동의 관계를 물리적으로 기술하시오. (13점)

[그림]

(3)

그림은 어느 지역의 ㉣값의 연직 분포를 나타낸 것이다. 이 분포를 이용하여 기압 \mathrm{P}_{{2}}와 \mathrm{P}_{{3}}에서 지위고도 변화와 연직 운동 방향을 설명하시오. (8점)

[그림]

끝