[정의]

충청남도 공주 지역에서 규칙적으로 되풀이되는 대기 현상의 종합적 평균 상태.

[개설]

우리나라의 연평균 기온은 6~16℃ 분포로 지역차가 매우 큰 편이며, 산악 지대를 제외한 연평균 기온은 10~16℃이다. 연중 가장 무더운 달인 8월의 평균 기온은 25℃이고, 가장 추운 달인 1월의 평균 기온은 -0.7℃이다. 연 강수량은 남부 지방이 연평균 약 1,500㎜ 이고, 중부 지방이 연평균 약 1,300㎜ 정도이다. 계절적으로 연 강수량의 약 50~60%가 여름에 내리고, 5~10% 정도가 겨울에 내린다.

바람은 일반적으로 북서 계절풍이 남서 계절풍보다 강하고, 특히 12월에서 2월까지는 북서 계절풍이 강하게 나타난다. 9월과 10월은 남서 계절풍에서 북서 계절풍으로 바뀌는 계절이므로 바람은 대체로 약하고 해안 지방에는 해륙풍의 영향이 뚜렷해진다.

현재 공주 지역의 기상 관측은 학술 연구와 실험 실습용으로 공주대학교 대기과학과에서 시행하고 있으며, 기상청에서 시행하는 공식적인 기상 관측은 무인자동기상관측장비(AWS : Automatic Weather Station)에 의해 이루어지고 있다. 현재 공주 지역 무인 기상 관측소는 우성면의 공주시 농업기술센터와 정안면 면사무소 부지 내에 있다.

[기온]

1. 평균 기온 분포

공주 지역의 봄철 평균 기온은 약 11.3℃로 대도시를 제외한 인근 지역에 비해 높은 편이다. 공주 지역의 봄철 기온은 서해안보다 약 0.5℃ 정도 높고 인근 대전보다는 약 0.7℃ 정도 낮다. 충청남도 지역의 여름철 평균 기온 분포 역시 봄철 분포와 유사하다. 다만, 여름철은 서해안 지역과 공주 지역 간의 기온차가 봄철보다 작다. 여름철 공주 지역의 평균 기온은 약 23.3℃로 인근 부여 지역의 23.8℃보다 낮고, 대전 지역의 24.3℃보다 1℃ 정도 낮다.

공주 지역의 가을철 평균 기온은 약 12.1℃로 대전 지역의 13.8℃보다 무려 1.7℃ 낮고, 부여 지역의 13.4℃보다 약 1.3℃ 낮다. 충남 지역의 겨울철 평균 기온은 -1.5~0.5℃ 정도이며, 공주 지역의 겨울철 평균 기온은 약 1℃ 정도로 주변 지역보다 높은 편이다.

2. 최고 기온 분포

공주 지역의 일일 기온 차이는 계절별로 차이가 커서 가을철과 봄철에는 차이가 크게 나타나고, 여름철과 겨울철에는 차이가 작게 나타난다. 여름철은 일사량이 많고 낮의 길이가 길어서 충분히 가열된 후 야간에도 그 영향이 미치기 때문에 낮과 밤의 일교차가 적으며, 겨울철은 일사량이 작고 낮의 길이가 짧아 아주 적게 가열되기 때문에 이 역시 낮과 밤의 일교차가 작게 나타난다. 반면 봄철과 가을철은 적당히 가열되고 적당히 냉각되어 낮과 밤의 일교차가 크게 나타난다.

공주의 봄철 최고 기온은 약 18℃로 봄철 평균 기온보다 약 6.7℃ 높게 나타나며, 여름철 최고 기온은 약 28.3℃로 여름철 평균 기온보다 약 5℃ 높게 나타난다. 여름철의 최고 기온도 평균 기온에서 나타난 것과 같이 주변 지역보다 낮은 특성이 있다.

충청남도 지역의 가을철 최고 기온을 보면 공주 지역은 19.4℃로 주변 지역보다 낮다. 충청남도 지역의 겨울철 최고 기온 분포는 부여·금산·대전을 포함한 남부 지역에서 높게 나타나며, 고위도 내륙으로 갈수록 최고 기온이 낮게 분포하고 있다. 이러한 특성은 다른 계절과는 다르게 나타나는 특성이다. 공주 지역의 겨울철 최고 기온은 약 5.3℃로 인근 부여 지역이나 대전 지역보다 낮다.

3. 최저 기온 분포

충청남도 지역의 최저 기온 분포는 대체로 대도시에서 기온이 높게 나타나서, 도시화에 의한 기온 상승이 확연히 드러나고 있다. 특히 겨울철과 봄철에 도시화에 의한 기온 상승이 뚜렷한 것으로 알려졌다. 다만, 가을철과 겨울철은 서해안 지역의 최저 기온이 대전 등의 대도시 지역보다 높게 나타나는데 이는 해양의 수온이 영상이기 때문에 주변 지역의 기온이 영하로 내려가는 것을 막는 것과 관련되어 있다.

또한 여름철은 내륙 산간 지역을 제외하고 지역 간 기온 차가 크게 나타나지 않는다. 공주 지역의 봄철 최저 기온은 약 4.5℃로 인근 부여 지역보다 다소 낮고, 대전 지역의 약 6℃보다 1.5℃나 낮다. 또한 공주 지역의 여름철 최저 기온은 약 18.8℃로 대전이나 부여 지역보다 약 1℃ 정도 낮다. 가을철 공주 지역의 최저 기온은 약 6.7℃로 여름철보다 급격히 떨어지는데, 인근 부여 지역의 7.5℃보다 낮고 대전의 8.5℃보다 무려 1.8℃나 낮다. 겨울철 공주 지역의 최저 기온은 약 -6.4℃로 부여 지역의 -5.2℃보다 낮으며, 대전의 -4.4℃보다 무려 2℃나 낮다.

4. 무인자동기상관측장비(AWS)로 관측한 공주 지역의 기온

1993년부터 충청남도 공주시 우성면에 있는 공주시 농업기술센터에 무인자동기상관측장비(AWS)가 설치되어 운용 중이다. 무인자동기상관측장비는 기온, 바람 그리고 강수량을 주기적으로 자동 관측하여 기상청으로 자료를 송신하는 시스템으로 현재 전국에 약 600여 대가 설치되어 운용 중이다. 무인자동기상관측장비에서 관측된 값들을 월별로 평균하여 요약하면, 공주 지역의 연 평균 기온은 10.9℃, 평균 최고 기온 17.7℃, 평균 최저 기온은 5.5℃로 나타나고 있다.

우리나라 대부분 지역과 마찬가지로 공주 지역도 기온이 여름에 높고, 겨울에 낮게 나타나고 있다. 연중 가장 더운 달은 7월로 평균 기온이 24.6℃, 평균 최고 기온이 29.9℃, 평균 최저 기온이 20.0℃로 나타나고 있다. 그에 비해서 연중 가장 추운 달은 1월로 평균 기온이 -2.1℃, 평균 최고 기온이 3.6℃, 평균 최저 기온이 -7.3℃로 나타나고 있다. 따라서 일종의 연교차인 가장 더운 달과 가장 추운 달의 차이는 기온의 종류에 관계없이 약 26℃로 해안가 지역보다는 차이가 크게 나타나고, 내륙 산악 지역보다는 작게 나타나고 있다.

연중 가장 높은 기온은 7월로 37.5℃로 나타났으며, 가장 낮은 기온은 1월로 -16.9℃로 나타났다. 그리고 연속적인 두 달 사이의 기온 차가 가장 크게 나는 달은 3월과 4월 사이, 10월과 11월 사이로 약 8℃의 차가 나타나고 있으며 반대로 기온 차가 가장 적은 달은 7월과 8월 사이, 그리고 1월과 2월 사이로 약 2℃ 이내의 차가 나타나고 있다. 즉, 계절이 변하는 달에서는 기온 차가 크게 나타나고 계절이 성숙한 달에서는 기온 차가 거의 나타나지 않고 있다. 이는 앞에서 설명한 바와 같이, 봄과 가을에는 가열과 냉각 시간이 거의 비슷하게 일어나기 때문이다.

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〈표〉무인자동기상관측장비로 관측한 공주 지역의 월별 기온 분포 특성

공주 지역의 순 평균 기온은 1월 하순에 -4.8℃로 가장 낮게 나타난 이후 지속적으로 상승하여 7월 하순과 8월 초순에 25.5℃로 가장 높게 나타나고 있으며 그 이후에는 유사한 경향으로 하강하고 있다. 순별 최고 기온과 최저 기온도 유사한 경향성을 보이고 있다. 최고 기온은 연중 항상 영상을 유지하고 있으며 가장 따뜻한 달인 7월 하순에 31.2℃를 기록하고 있고, 순별 최저 기온은 11월 하순에서 다음해 3월 중순까지는 영하로 나타나고 있으며 1월 하순에 가장 낮은 -8.7℃를 기록하고 있다.

월중 기온 상승폭이 가장 큰 달은 4월로 평균 기온이 6.5℃, 최고 기온이 5℃, 최저 기온이 6.2℃ 각각 상승하고 있다. 반대로 월 중 기온 하강 폭이 가장 큰 달은 11월이며 그 크기는 4월과 유사하게 나타나고 있다. 이처럼 짧은 시간 동안의 기온의 큰 변화는 계절 변화에 의한 태양 고도 각의 변화와 함께 지면에서의 군락의 변화와도 관련이 있는 것으로 보인다. 즉, 4월과 11월 두 달은 1년생과 낙엽성 수목들의 잎이 피고 지는 시기로 알베도(albedo, 반사율) 변화에 의한 지면에서의 순복사량(純輻射量)의 증감과 관련된 것으로 추정된다.

공주 지역의 일 최고 기온은 월에 관계없이 0℃ 이상으로 나타나고 있으며 일년 중 1/3 정도인 128일은 20~30℃의 값을 갖는다. 일 최저 기온이 0℃ 이하인 날은 125일, 10℃ 이상인 날은 120일 정도 이며, 일 평균 기온이 20℃ 이상인 날이 가장 많이 나타나고 있다.

[강수]

1. 공간 분포

공주 지역은 연 평균 강수량의 약 73.5%가 여름철에 내리며, 다음으로 봄철이 약 15%이다. 가을철과 겨울철은 각각 9%와 2.5%를 차지한다. 우리나라는 여름철에 연 평균 강수량의 50~60%가 내리므로 공주 지역의 여름철 강수량은 우리나라 평균보다 약 10% 이상이 여름철에 더 내리는 특성이 있다. 반면 겨울철 강수량은 우리나라 평균보다 적게 내리는 특성이 있다.

2. 무인자동기상관측장비로 관측한 공주 지역의 강수량

공주 지역에서는 1년에 약 1,280㎜의 비가 내리는 것으로 나타나고 있다. 이는 우리나라 전체 평균 강수량인 1,200㎜에서 1,300㎜ 사이를 비교할 때 유사한 값이다. 우리나라는 전체적으로 우기인 6월에서 8월의 여름철에 전체 강수량의 약 60% 이상이 내리고 있는데 공주 지역도 유사한 경향성을 보이고 있다. 여름철 강수 중에서는 7월의 301㎜보다 8월이 540㎜ 정도로 더 많은 비가 내리고 있다. 이는 장마에 의한 지속적 강수량보다 태풍이나 집중 호우에 의한 강수량이 많은 것으로 추정할 수가 있다.

이러한 현상은 1일 최대 강수량으로 8월 중 228㎜, 그리고 1시간 최대 강수량으로 8월 중 41㎜에서도 잘 나타나고 있다. 비가 가장 적게 내리는 달은 12월과 10월로 우리나라 의 맑은 가을 날씨와 관련이 있는 것으로 보인다. 또한 여름을 중심으로 5월에서 9월 사이에 전체 강수량의 약 80% 이상이 내리고 있어 강수량이 계절적으로 크게 편중되어 있음을 볼 수가 있다. 이러한 강수량의 계절적 편중이 해마다 경험하는 봄 가뭄, 식수 문제, 수질 오염 문제 등을 일으킨다고 볼 수가 있다.

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〈표〉무인자동기상관측장비로 관측한 공주 지역의 월별 강수량 특성

강수량은 다른 기상 요소와 달리 시간·공간적 변동성이 큰 변수임이 순별 누적 강수량에서도 잘 나타나고 있다. 특히 4월과 6월에 큰 변화를 보이고 있는데 이는 봄비와 장마 전 짧은 기간의 건기에 의한 것과 관련된 것으로 추정된다. 10일 동안에 가장 많은 비가 내린 시기는 8월 하순으로 228㎜가 내렸고 가장 적은 비가 내린 시기는 4월 초순으로 0.6㎜가 내렸다. 6월 하순에서 8월 하순까지는 지속적으로 비가 내리고 있는데 이는 우리나라 중부 지방이 장마와 태풍의 영향을 받는 시기와 관련된 것으로 보인다.

일 평균 강수량은 강수 강도가 약할수록 발생 일수가 많아서 0.5㎜ 이하인 날이 가장 많으며 그 다음이 10㎜ 이하이고, 일 평균 강수량이 100㎜가 넘는 날은 1일로 나타나고 있다. 강수 강도가 약한 일수는 전월에 걸쳐 고르게 분포하지만 강수 강도가 강한 날은 주로 여름철에 편중되어 있다. 이러한 강수 패턴은 시간별 강수량 빈도수에서도 유사하게 나타나고 있다.

[바람]

기온이나 강수량과 같은 다른 기상 요소와 달리 월 평균 풍속은 계절에 따라 큰 차이를 보이지 않고 있다. 또한 풍속도 다른 해안가 지역보다 작게 나타나고 있는데 이는 관측소가 내륙 지역에 있기 때문으로 추정한다. 연중 바람이 가장 강하게 부는 달은 3월과 4월로 풍속이 약 2㎧이며 가장 약하게 부는 달은 가을철로 풍속이 약 1㎧이다. 순간 최대 풍속도 월에 따라 큰 차이를 보이지 않고 있으나 여름에 바람이 11.0㎧로 가장 약하고, 겨울에 21.8㎧로 강하게 불고 있다.

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〈표〉무인자동기상관측장비로 관측한 공주 지역의 월별 바람 특성

무인자동기상관측장비로 관측한 공주 지역의 월 평균 풍속은 공주 지역과 가까운 부여 지역이나 대전 지역의 관측소 관측 값 1.3~2.5㎧와 유사하게 나타나고 있다. 풍향은 겨울철에는 주로 북서풍, 여름철에는 남풍에서 남서풍이 우세하게 나타나고 있다. 풍향별 최대 풍속은 계절에 관계없이 다양하게 나타나고 있다. 이는 지상의 풍향이 지형과 같은 지표 장애물들의 영향을 많이 받는 것과 관련된 것으로 보인다.

풍향은 관측 지역의 날씨나 대기 상태 변화에 중요한 역할을 한다. 예를 들어 봄철에 오는 황사는 주로 중국 황허 상류, 고비사막 그리고 타클라마칸사막 등에서 북서풍을 타고 우리나라에 날아온다. 또한 우리나라는 계절에 따라 각기 다른 기단의 영향을 받는 데 기단의 지리적 위치가 다르므로 그에 따라 풍향도 변한다.

12월부터 2월까지의 겨울철에는 주로 시베리아기단의 북서풍 계열이 우세하게 불며 봄에는 북동풍과 남서풍이, 여름에는 북동풍과 남서풍(오호츠크해기단과 북태평양기단) 그리고 가을에는 북동풍이 우세하게 불고 있다. 여기서 재미있는 것은 계절에 관계없이 북풍 계열은 우세하지만 남동풍은 거의 불지 않는 점이다. 이는 관측소의 주변 환경으로 계룡산과 주변의 작은 산들이 배치하고 있는 것과 관련이 있어 보이며, 이에 대해서는 현장 검증을 통해서 관측소의 위치를 검정할 필요가 있다고 본다. 바람이 불지 않는 경우에는 풍향을 정의할 수 없기 때문에 정온(calm)으로 정의하는 데 주로 여름과 가을에 많이 나타나고 있다.

풍속은 9월부터 11월까지 가을철에 상대적으로 0.6~1.2㎧로 작게 나타나고 3월부터 5월까지의 봄철에는 1.4~1.9㎧로 강하게 나타나고 있으나, 전체적으로 보면 앞에서 설명한 바와 같이 시간적 변동성이 거의 나타나고 있지 않다.

최대 풍속은 3.4~7.9㎧인 날이 233일 정도로 절대적으로 많이 발생하였으며, 특히 여름철은 월별로 23일이나 발생한 것으로 나타나고 있다. 13.9㎧ 이상으로 강풍이 분 날은 6.3일에 불과하여 다른 해안가 지역보다 바람이 매우 약하게 불고 있음을 알 수 있다. 또한 최대 풍속이 3.3㎧ 이하로 부는 날도 15일이나 발생하고 있으며 대부분 겨울철에 나타나고 있다.