1. 소개
날씨가 쾌청한 날에 발생하는 기온 하강 현상이다.사실 방사냉각현상은 플랑크 법칙에 의해 모든 사물에서 복사열이 빠져나가는 아주 일반적인 현상이지만, 기후학에서는 온도 하강 현상을 설명할 때 주로 이야기한다. 이는 대기에서 온실효과가 거의 발생하지 않을 때 발생한다. 보통 태양 복사열은 지표면으로 내리쬔 후 전부 흡수되는 것이 아니라 반사되어 우주공간으로 되돌아간다.
이 반사량을 비율로 나타낸 것을 알베도라고도 한다. 이 반사된 복사열은 전부 우주로 빠져나가는 것이 아니라 공기 중의 미세먼지나 구름 등에 의해 다시 흡수되고 대기 중에 고정되는데, 너무 맑은 날 + 눈 온 후에는 알베도가 매우 높아지면서 대기에서도 고정되는 태양열이 없이 모조리 빠져나가 버려, 결국 복사열을 못 받는 밤중과 같이 기온이 더욱 하강하게 된다. 이것의 정반대가 온실 효과와 열섬 효과.
경험적으로 한겨울의 경우 밤에 눈이 오거나 구름이 끼어서 흐린 날은 맑은 날에 비해 다음날 아침이 덜 추운 경우가 많다. 이는 습도가 높은 북태평양 기단의 영향 외에도, 이는 눈이나 얼음 알갱이가 생길 때 나오는 승화열과 구름에 의한 방사냉각의 차단효과 역시 원인으로 작용한다.
대한민국의 최근의 대표적인 사례는 2020년 4월, 2022년 2월이 있다. 일조량이 매우 많고 맑았지만 정작 기온은 낮고 쌀쌀하여 이상 저온 현상을 보였다.[1] 2013년 7월, 2020년 8월, 2022년 6월, 2023년 9월은 그 반대의 현상을 보였다.
2020년에는 복사냉각이 약한 편이었다. 맑은 날씨로 고온이 심했지만 비교적 복사냉각이 활발한 2014~2019년과 다르게 위에서 서술한 4월과 달리 5월부터 대체로 흐려서 운량도 높았다. 특히 8월에는 최저기온이 전혀 떨어지지 않았다.[2] 그러나 대체로 구름이 많으면서도 낮에는 맑은 적도 많아서 6월과 11월은 일조시간이 많긴 했다. 물론 10월과 12월은 그래도 활발한 편이었다.
그러나 2021년으로 해가 바뀌면서 복사냉각이 활발해졌다. 2021년 1월의 경우 기온이 매우 떨어지기도 했다. 반면 낮에는 일사가 강해서 13.9°C까지 오르기도 했다. 결국 서울 1월 일교차가 9°C로 평년보다 상당히 컸다. 의외로 월교차가 작아서 묻히지만 2019년 1월 역시 일교차가 상당히 컸다. 이후에도 2021년 2~4월에도 복사냉각은 활발한 편이었으나 일사가 강해서 일교차가 매우 커서 고온이 더 심하다. 5월은 이상 저온에 잦은 비었으나 밤에는 복사냉각으로 맑았으며 6월도 복사냉각이 활발했다. 그러나 7월은 맑은 편이나 복사냉각이 비교적 약해서 열대야가 잦았다. 8월도 흐린 편이었으나 복사냉각이 밤에는 맑아서 잦았으며 9~10월 상순은 강하지는 않았으나 10월 중순부터는 복사냉각이 다시 강해졌다.
2022년에도 1~2월에는 복사냉각이 활발했으며 4~5월도 다소 활발한 편이었지만 일사가 강한 편이라 이상 고온이 심했다. 그러나 통가 화산의 수증기로 여름 동안 복사냉각이 매우 약한 편이어서 기온이 떨어지지 않고 최저기온이 높고 이상 고온을 보였으나 흐린 편이다. 8월 28일을 제외하고는 복사냉각이 약한 편이었으나 9월 하순 동안에는 활발했다. 그리고 10월 중순~12월에도 복사냉각이 활발한 편이다.
2. 그 외
주로 분지 지형 및 푄 현상이 자주 일어나는 산간 지방에서 겨울에 자주 발생하며, 채소 등에 냉해를 일으키기도 한다. 또한, 상공보다 지표면 쪽이 온도가 더 내려가기 때문에 기온 역전 현상이 일어나 바람이 잦아들고 공기가 정체된다. 이는 안개, 서리나 공해와 함께 스모그 현상을 활발하게 만들어 준다.이를 막기 위해 시설에선 송풍기 등을 이용해서 공기를 강제로 순환시켜 공기 정체를 예방한다.
[1] 2020년의 경우 서울 기준 4월 22일에 최고기온이 8.3°C를 기록했으며 한낮에 눈이 내렸다. 21세기 4월 하순에 이보다 최고기온이 낮았던 경우는 2010년 4월 28일(7.8°C)을 제외하면 전무하다. 다만 이쪽은 5월을 단 3일 앞둔 시점에서 저런 기록이 나온 것이니, 2020년보다도 훨씬 기록적이라고 볼 수 있다.[2] 2020년 8월은 서울에서 21.5°C 밑으로 단 한번도 떨어지지 않았다.