기온

섬네일|브라질 캄피나스의 월별 기온의 평균 최대, 최소 (2001년 1월 ~ 2006년 7월)
기온(氣溫)은 지구의 대기의 여러 층에서 측정한 온도이다. 이는 들어오는 태양 복사, 습도, 고도 등 여러 요인에 의해 좌우된다. 약어 MAAT는 특정 지리적 위치의 연평균 기온(Mean Annual Air Temperature)을 의미하는 데 자주 사용된다. 국제적 기준으로는 지상으로부터 1.25m에서 2m 사이에 있는 공기의 온도를 말하며, 대한민국에서는 지면으로부터 1.5m 높이에서 측정한 공기의 온도를 말한다.

기온의 측정은 실외에서는 대체로 백엽상 내의 온도계를 이용하며, 상공에서는 철탑에 온도계를 부착시키거나 그 이상의 높이는 체류 기구나 라디오 존데를 이용한다. 국제 단위계(SI)의 기본 온도 단위는 기호 K를 지니는 켈빈이다.

 지표 부근 기온 

지구 표면 근처의 기온은 기상 관측소 및 기상관측소에서 측정되는데, 일반적으로 백엽상과 같이 표준화되고 환기가 잘 되며 흰색으로 칠해진 계기 보호소 안에 온도계를 넣어 사용한다. 온도계는 지상 1.25~2m 높이에 위치해야 한다. 이 설치의 세부 사항은 세계기상기구(WMO)에 의해 정의된다.

진정한 일일 평균은 연속 기록 자기온도계를 통해 얻을 수 있다. 일반적으로 이는 불연속적인 판독값(예: 24시간 간격의 판독값, 6시간 간격의 4회 판독값 등)의 평균 또는 일일 최저 및 최고 판독값의 평균으로 근사화된다(후자의 경우 관측 시간에 따라 실제 평균보다 최대 1°C 더 시원하거나 따뜻한 평균 온도를 초래할 수 있다).

세계 평균 지표면 기온은 약 14°C이다.

 고도별 온도 
섬네일|200px|이 이미지는 1979년 1월부터 2005년 12월까지 일련의 위성 기반 기기로 측정된 두꺼운 대기층의 온도 경향을 보여준다. 이 측정은 미국 해양대기청(NOAA) 기상 위성에 탑재된 마이크로파 탐사 장치와 고등 마이크로파 탐사 장치로 수행되었다. 이 기기들은 대기 중 산소 분자에서 방출되는 마이크로파 에너지를 기록한다. 출처: 

지구 표면에 대한 높이에 따라 온도가 크게 달라지며, 이러한 변화는 대기에 존재하는 네 가지 층을 특징짓는다. 이 층들은 대류권, 성층권, 중간권, 열권이다.

대류권은 네 가지 층 중 가장 낮은 층으로, 지구 표면에서 대기 중 약 까지 확장되며, 대류권계면(대류권과 성층권의 경계)이 위치한다. 대류권의 너비는 위도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 열대 지방은 일반적으로 더 따뜻하기 때문에 대류권이 더 두껍고(약 ), 극지방은 더 춥기 때문에 더 얇다(약 ). 대기 중 온도는 고도가 높아짐에 따라 평균적으로 킬로미터당 6.5°C (11.7°F)의 비율로 감소한다. 대류권은 지구 표면에 가까울수록 가장 따뜻한 온도를 경험하기 때문에 열과 수증기의 큰 수직 이동이 발생하여 난기류를 유발한다. 이러한 난기류는 수증기의 존재와 함께 대류권 내에서 날씨가 발생하는 이유이다.

대류권계면 다음은 성층권이다. 이 층은 대류권계면에서 성층권계면까지 확장되며, 성층권계면은 약 고도에 위치한다. 온도는 대류권계면에서 고도까지 높이에 따라 일정하게 유지되며, 그 후 높이에 따라 증가하기 시작한다. 이를 역전층이라고 부르며, 이 역전층 때문에 성층권은 난기류가 없다. 성층권은 태양으로부터 열을 받고 자외선을 흡수하는 오존층으로부터 따뜻함을 얻는다.

다음 층인 중간권은 성층권계면에서 중간권계면(고도 에 위치)까지 확장된다. 중간권의 온도는 고도가 높아짐에 따라 감소하며, 지구 대기 중 가장 낮은 온도를 보인다. 이러한 온도 감소는 태양으로부터 받는 복사량이 감소하기 때문이며, 대부분의 복사량은 이미 열권에 흡수된 상태이다.

대기의 네 번째 층은 열권으로 알려져 있으며, 중간권계면에서 충돌 대기의 '꼭대기'까지 확장된다. 밴 앨런대 수준에서 강한 이온화 방사선을 받기 때문에 가장 따뜻한 온도를 이곳에서 찾을 수 있다.

 기온 범위 
낮의 최고 기온에서 밤의 시원한 기온으로 발생하는 기온 변화를 일교차라고 한다. 기온 범위는 월별 또는 연간 기간을 기준으로 할 수도 있다.

지표면 기온 범위의 크기는 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라진다.

 평균 기온
 평균 습도
 바람의 체제(강도, 지속 시간, 변화, 온도 등)
 바다와 같은 큰 수역과의 근접성

섬네일|left|2001년 1월부터 2006년 7월까지 브라질 캄피나스에서 기록된 월별 기온의 평균 최고, 최저 및 범위|200x200px
섬네일|2001년 1월부터 2006년 7월까지 브라질 아라카주에서 기록된 월별 기온의 평균 최고, 최저 및 범위|200x200px
왼쪽 그림은 남회귀선에서 북쪽으로 약 60km 떨어진 위도 22도에 위치한 브라질 캄피나스 시에서 기록된 월별 온도의 예시를 보여준다. 연평균 기온은 22.4°C이며, 평균 최저 12.2°C에서 최고 29.9°C까지 다양하다. 평균 기온 범위는 11.4°C이다. 연중 변동성은 작다(월평균 최고 기온의 표준편차 2.31°C, 최저 기온의 표준편차 4.11°C). 이 그래프는 또한 겨울철에 기온 범위가 증가하는 전형적인 현상을 보여준다.

예를 들어, 캄피나스에서 7월(일년 중 가장 시원한 달)의 일교차는 일반적으로 10~24°C(범위 14°C)로 변할 수 있지만, 1월에는 20~30°C(범위 10°C)로 변할 수 있다.

위도, 열대 기후, 일정한 잔잔한 바람, 해변 지역의 영향은 평균 기온 범위가 더 작고, 기온 변화가 더 작으며, 평균 기온이 더 높다(캄피나스와 같은 기간에 적도에 더 가까운 위도 10도에 위치한 브라질의 아라카주에서 찍은 오른쪽 그래프). 연평균 최고 기온은 28.7°C이고 평균 최저 기온은 21.9°C이다. 평균 기온 범위는 5.7°C에 불과하다. 아라카주의 연간 기온 변화는 매우 억제되어 있으며, 최고 기온의 표준편차는 1.93°C이고 최저 기온의 표준편차는 2.72°C이다.

 상승 최소 온도 

고요하고 맑은 밤에 최저 온도는 지표면이 아니라 지표면 위 수십 센티미터에서 발생하는 것으로 관찰되었다. 가장 낮은 온도 층은 1932년 인도의 6개 기상 관측소에서 다양한 스크린 높이에서 얻은 관측을 바탕으로 이 현상을 처음 보고한 락슈미나라야나푸람 아난타크리슈난 람다스의 이름을 따서 람다스 층(Ramdas layer)이라고 불린다. 이 현상은 대기 에어로졸에 대한 열복사 효과와 지표면 근처의 대류 전달 상호 작용에 기인한다.

 전지구 기온 

섬네일|1940년 이후 전지구 표면 기온, 코페르니쿠스 센티넬 데이터 2025
전지구 기온의 개념은 기후학에서 일반적으로 사용되며, 지표면, 지표면 근처 또는 대류권 측정값을 기반으로 한 지구의 평균 온도를 나타낸다. 이러한 온도 기록 및 측정값은 일반적으로 위성 또는 지상 측정을 사용하여 얻어진 다음, 데이터베이스 또는 컴퓨터 모델을 사용하여 편집된다. 고기후의 장기 전지구 기온은 프록시 데이터를 사용하여 식별된다.

 같이 보기 
 연간 평균 기온에 따른 나라 목록
 기온 감률

 각주 

 외부 링크 
 

분류:대기
분류:온도
분류:대기 순환
분류:기상학적 수량