대기 과학, 기상학, 한국의 기상학, 기후학, 고층 물리학

  대기과학

  대기과학은 Atmospheric sceinces로 대기와 다른 계에 미치는 영향을 연구하는 학문입니다.
  대기과학은 기상학과 기후학, 고층대기물리학을 포함하며 기상학은 일기예보라는 큰 측면에서 대기물리학과 대기화학을 포함하는 분야입니다. 기후학은 대기의 변화를 연구하며 고층대기 물리학은 고층 대기를 연구하는 학문입니다. 

 

대기과학

  1) 기상학

  기상학은 Meteorology로 행성에 존재하는 대기와 대기에서 발생하는 기상 현상을 대상으로 하는 자연 과학입니다. 과학기술이 발달하며 다른 행성에 대한 연구가 진행되고 기상학 역시 지구뿐만 아니라 다른 행성의 대기까지 범주가 넓혀지게 되었습니다.

  1-1) 기상학의 어원

  기상학 영어의 Meteorolog는 그리스어의 상공의, 높은을 의미하는 meteoros와 논설, 학설을 의미하는 logos가 결합된 말로써, 행성의 대기와 대기 중의 다양한 현상을 연구하는 학문을 의미합니다. 기상학은 주로 대기의 기후와 날씨에 중점을 두었으나, 최근에는 지표면, 해양 및 생물이 대기에 미치는 영향 등 넓은 범위의 연구를 다루고 있습니다.

  1-2) 한국 기상학의 역사

  우리나라 기상학의 시초는 농업중심 국가에서 나타나는 모습과 마찬가지로 농작물의 수확이 나라의 재정과 백성들의 생활과 직접 관련되어 관심이 큰편이었습니다. 그 관심은 주로 대기현상에 대한 것으로 관측을 통하여 시작되었습니다. 

고대 시대

  고대 시대에 기상학과 관련된 기록은 찾기 어려우나 김부식의 삼국사기와 일연의 삼국유사(三國遺事)에 나타나는 비, 바람, 한발, 흙비, 우박, 눈, 천둥, 이기, 안개 등의 기록으로 미루어 짐작할 수 있습니다.

신라 시대
  신라 시대의 기상은 선덕여왕때 첨성대로 24 절기를 별을 통해 측정했던 것으로 알 수 있습니다. 첨성대는 401개의 돌판을 27단으로 쌓아 춘분, 하지, 추분, 동지로 나누어 측정했다고 합니다.

고려 시대
  고려 시대의 기상학은 여러가지의 기상현상을 수화목금토라는 오행에 따라 분류하였는데 이는 오행사상의 영향을 받은 것입니다. 단순히 오행으로 분류만 한 것이 아니고 양적인 개념을 추가하여 강우량에 대해서는 우, 소우, 대우, 음우, 임우, 항우 등으로 나누었고 한발에 대해서는 한, 대한, 구한 등으로 양적 기준에 따라 규정을 나누어 기술하였습니다. 그리고 당시에 서운관이라는 기상 관련 업무를 담당하는 관서가 있었던 것으로 추정되어 관측이 전국에 걸쳐서 실시되었을 것이라는 것을 추측해 볼 수 있습니다.

조선 시대
  조선 시대의 기상은 보다 과학적이고 독창적인 기상관측이 진행되었는데 그 시점을 15세기로 보고있습니다. 세종은 1441년에 측우기(測雨器)(보물 제343호, 지름 15㎝ 깊이 4.7㎝)를 발명하여, 우량관측망을 전국 8도에 두고 활용하였습니다. 기록에서 볼 수 있듯이 조선 시대의 우량관측은 규모가 전국적이고 내용도 조직적일 뿐만 아니라 정량적이어서, 기상학 분야에서 판단하기에 최초로 과학적이며 근대적인 관측을 한 것으로 파악하고 있습니다.
  세종 이후에 여러번에 걸친 외침과 내란에도 강우관측은 계속되었으나, 그 자료는 화재로 인해 대부분 소실되었습니다. 그렇게 관측제도는 침체기를 겪었으나 18세기에 들어와 다시 부흥되고 더욱 발전되어 관측업무가 진행되었습니다.
  이때의 자료 중 기후 변화 연구에 귀중한 자료로 쓰이고 있는 것이 있는데, 1770년부터 서울의 강우량과 강우일수 자료가 그것입니다. 현재를 포함한 약 2백 년간의 장기간 자료로 국내외에서 널리 사용되고 있습니다.

일제 강점기
  근대의 기상관측은 1884년에 독일인 묄렌도르프가 인천항의 세관에 설치한 기상관측소와 1887년에 러시아공사 베베르가 그의 공관에 기상관측소를 세워 시작되었습니다. 이후에도 추가로 주요 도시에 설치된 통감부관측소는 서구의 영향을 많이 받은 관측방법으로 진행되었습니다.
  1910년에는 관측소가 조선총독부관측소로 명칭이 바뀌게 되었고 이로 인해 한국기상관측은 일본의 영향을 많이 받게 되었습니다. 이 시기에는 항공, 고층, 지자기 및 지진관측이 동시에 이루어지었고 1917년에 "고대조선관측기록보고"가 발간되었습니다. 이는 삼국시대, 고려시대, 조선시대의 천문, 기상, 지구물리 관측자료를 조사한 것이었습니다. 그리고 1941년에는 미국의 선교사 맥쿤이 한국의 기후 특성을 자세히 안내한 "한국의 기후"를 영문으로 발간하였고, 기후구도 분류하였습니다.

현대
  1950년 중앙기상대가 세계기상기구(WMO)에 회원국으로 가입된 이후 기상요원에 대한 훈련계획과 더불어 정부의 해외연수계획 등에 의거하여, 직원들이 미국, 오스트레일리아, 영국 등에 6개월∼2년간에 걸친 기상교육을 이수하고 한국으로 돌아와 한국 기상학에 큰 밑거름이 되었습니다.
한국의 기상학은 대학과 한국기상학회를 중심으로 정착하게 되었습니다. 우리나라의 기상학은 주요 대학의 천문기상학과, 대기과학과, 지구과학교육과, 환경학과 등에서 강의가 진행되고 있으며 인재양성 힘쓰고 있습니다.

  2) 기상학외의 대기과학의 분류.

기후학

  기상학은 최대 몇 주 동안 지속되는 단기적인 기상 시스템을 연구하는데 비해 기후학은 기상 시스템의 빈도와 추세에 대해 연구합니다. 자세히 이야기하면 대기 환경에서 수년 또는 수천 년에 걸쳐 발생하는 기상 현상의 주기성과 장기 평균 기상 패턴의 변화에 대해 파악하는 것입니다. 이는 지역적이거나 지구적 기후의 변화를 일으키는 요인중 자연적인 것뿐만 아니라 인간이 유발한 요인 등 모두를 연구합니다. 
  기후학은 과거에 대한 연구를 통해 미래의 기후 변화를 예측하고 대비하는 데 도움을 줄 수 있다고 생각합니다. 기후학적 주요 연구 대상은 대기 경계층, 열 전달, 복사, 대류, 대기와 해양, 지표면의 상호 작용, 순환의 패턴, 지구 대기의 화학적, 물리적 구성 등이 해당됩니다. 기후학과 관련된 학문 분야로는 천체 물리학, 대기 물리학, 지구 물리학, 화학, 지리학, 지질학, 생태학, 수문학, 해양학 등이 있습니다.

고층대기물리학

  고층대기물리학은 지구뿐만 아니라 다른 행정의 성층권 위의 대기를 말하는 상층 대기 영역에 대한 연구를 하는 학문을 말합니다. 이 학문은 대기 물리학과 대기 화학의 한 분야인데 성층권 아래 대기층을 연구하는 기상학과 대조가 됩니다. 고층대기물리학의 대기 지역에서는 주로 화학적 해리와 이온화가 주되게 연구하는 현상입니다.