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대기확산지수

제공기간 : 11월~다음해 5월 / 일 8회 생산 (3시간 간격)

정의

  • 대기확산지수란 오염물질이 대기중에 유입되어 존재할 경우, 대기상태(소산과 관련된 기상요소)에 의해 변화될 수 있는 가능성 예보를 말함.

산출방법

  • 혼합층높이, 환기지수, 강수유무, 역전층유무, 지표면과 상층의 바람, 대기안정도 등을 이용하여 산출
    • 역전층
      • 기온은 고도가 증가함에 따라 감소하는 분포를 보이는데, 이와는 반대로 기온이 고도가 증가함에 따라 상승하는 층을 역전층이라 하고, 역전층이 대기 중에 있으면 오염물질의 확산이 방해를 받게 됨.
    • 대기안정도
      • 역학적 평형상태에 있는 대기를 약간 흐트러지게 놓았을 때 원래의 상태로 되돌아가려고 하거나 그것을 계기로 대기의 상태가 크게 변하려고 하는 정도를 말함. 평형상태에 놓인 대기 중에 작은 요란이 발생하여 그것이 점차 발달해 갈 경우 대기는 불안정하다고 하며, 반대로 그 요란이 점차 감쇄되어 대기가 원래의 평형 상태에 가까워지면 그 대기는 안정하다고 함.
    • 혼합층 깊이
      • 대기경계층 속에서 대류에 의하여 상하의 혼합을 받는 층을 혼합층이라 하며, 그 혼합이 미치는 높이는 최고 기온이 나타나는 낮시간에 가장 높아져 대개는 이때가 최대 혼합층 깊이가 됨.
    • 환기지수
      • 혼합층 깊이내의 평균풍속 × 혼합층 깊이

단계별 대응요령

대기확산지수의 단계별 대응요령
단계 임계값을 갖는 기상요소의 계수 대응요령
낮음 7 기상조건에 의해 대기변화 가능성이 낮음
보통 6 기상조건에 의해 대기변화 가능성이 보통
높음 3~5 기상조건에 의해 대기변화 가능성이 높음
매우 높음 0~2 기상조건에 의해 대기변화 가능성이 매우높음

풍속과 기온에 따른 오염물질 확산 형태

  • 환상형(looping, 파상형) : 불안전 상태

    환상형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 대기가 매우 불안정해지는 과단열적 상태에서 나타나는 연기형태로?청명하고 바람이 약한 한낮, 주로 태양복사열이 강한 여름철에 발생
    • 상하층의 공기의 혼합이 왕성하여 대기오염물질을 잘 확산시키므로 전반적인 오염도는 적으나 국지적이고, 일시적으로 다른 연기형태에 비해 일시적으로?지상에서 최대착지농도가 가장 높은 농도를 보이는 것이 특징
  • 원추형(coning, 추형) : 중립

    원추형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 대기상태가 중립조건일 때 나타나는 연기형태로 바람이 다소 강하고, 구름이 많이 낀 밤중에 주로 관찰되며 확산방정식(가우시안 분포)에 의하여 오염물질의 확산을 추정할 수 있음
  • 부채형(fanning) : 접지역전

    부채형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 대기상태가 굴뚝 위의 상당한?높이까지 강한?기온역전(접지역전, 지표역전)이 형성되며?나타나는 연기형태로 쾌청한 날의 밤에서 새벽사이에 주로 발생
    • 수직 운동의 억제로 풍하측의 오염물 농도를 예측하기가 어려우며 굴뚝이 높은 경우 오염은 지표면에 도달하지 않지만 굴뚝이 주위의 지형에 비하여 낮을 경우 그 지형에서의?오염은 매우 심각함
  • 지붕형(lofting, 처마형) : 역전

    지붕형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 대기상태가 굴뚝의 높이보다 낮게 역전층이 형성되어 있고, 상층은 불안정상태일 때 발생하는 연기형태이며 쾌청하고 바람이 약한 초저녁부터 이른 아침에 걸쳐 발생
    • 높은 굴뚝에서 배출되는 연기는 상층으로 확산되므로 지표부근에서의 오염농도는 다른 형태에 비해 적음
  • 훈증형(fumigation) : 역전

    훈증형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 지붕형과 반대의 형태로?대기상태가 일출 후 지표가 태양열을 받아 가열되어 굴뚝 하단 일정높이까지 불안전 대기층이고, 굴뚝 높이 위쪽은 역전층이 형성되어 있을 때 발생하는 연기형태로 지표면을 향하여 확산함으로 지표의 오염도는 최대치에 달하지만, 지속시간이 짧아 길어야 30분정도 관찰
  • 구속형(trapping) : 역전

    구속형 오염물질 확산 형태 이미지

    • 상층은 침강역전이 하층은 복사역전이 형성되어 굴뚝의 배출 지점 상하로 역전층이 형성되었을 때 발생하는 연기형태로 지표면의 오염도는 낮으나 확산이 되지 않음

상황별 대처법

  • 대기오염도가 높고 대기확산지수가 낮을 때
    • 이른 아침, 특히 겨울철 아침에는 '역전층'이 형성돼 공기중의 오염 물질이 공기 상층으로 잘 흩어지지 않으므로 아침 운동을 삼가해야 합니다. 안개가 끼는 날에는 이런 현상이 더욱 심하기 때문에, 이런 날 아침에 운동을 한다면 미세먼지 등 각종 대기오염 물질을 고스란히 마시는 결과를 가져올 수 있습니다. 따라서 천식, 만성폐쇄성폐질환 등 호흡기 질환이 있는 사람은 물론 평소 건강한 사람이라도 겨울철 아침 운동은 피하는 것이 좋겠습니다.
  • 대기오염도가 높고 대기확산지수도 높을 때
    • 대기확산지수가 높으면 오염물질의 확산이 활발하여 지표의 오염물질 농도는 희석됩니다. 그러나 대기확산지수가 높아도 아침, 저녁으로는 대류현상이 약하기 때문에 이때는 마스크를 착용하고, 실외 운동도 자제해야 합니다.
  • 대기오염도가 낮을 때
    • 시골처럼 공기가 깨끗한 곳이라면 대기확산지수에 크게 영향을 받지 않아도 됩니다. 다만, 천식이나 만성폐쇄성폐질환 등 호흡기 질환이 있는 사람은 겨울철 아침 운동은 피하는 것이 좋습니다.

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