경도풍과 관성풍과 선형풍

경도풍은 등압선과 평행하게 운동하는 것은 지균풍과 같으나 등압선이 원형이라는 점이 지균풍과 다르다. 등압선이 원형이므로 생겨나는 필연적인 원심력을 고려해야만 한다. 경도풍은 태풍과 같은 동심원상의 원형 등압선을 생각하면 쉽다. 물론 이 바람은 지균풍과 마찬가지로 가상의 바람이다. 식은 처음 지균풍 운동방정식에서 원심력항이 추가되기만 하면 된다. 

(R: 동경방향의 거리)

R은 원래 스칼라 값으로 부호가 없어야 정상이다. 그러나 R이라는 값은 자연좌표계의 n방향성분의 스칼라값인점과 좌,우항의 변동에서 생겨나는 -, +부호가 n방향축에서 방향을 의미한다는 점을 고려할때 R값에는 부호가 있음이 바람직하다. 즉. 저기압성 R은 +(양), 고기압성R은 -(음)이 된다. 위의 식은 저기압성 R의 부호가 +인 경우에 적용되는 식이다. 만약 고기압성 경도풍의 경우 원심력항의 부호가 +가 되면 된다. 

위의 경도풍식은 자세히 관찰하면 V2, V 라는 미지수가 있는 것으로 유추할때 V에 대한 2차방정식이란것을 알수 있다. 즉, 이 식을 근해 공식으로 풀으면 V라는 값이 나올것이고 그것이 경도풍속이 되는 것이다. 

각종 시험을 준비중이라면 이 경도풍속에 관한 식정도는 암기를 하는게 좋다. 이 식에서 V는 음수를 가질수 없기때문에 수학적으로 가능한 모든 경우의수가 모두 과학적으로 의미를 갖는 것은 아니다. 일단 R이 +인 경우를 생각하면 우변의 +-의 근을 선택할때 +를 선택해야만 한다. -를 선택할경우 우변모두 -가 되므로 비물리적인 식이된다. R이 -인경우 우변의 +-의 근이 어떤것이 되어도 상관이 없으나 +인 경우 V가 무조건 -(fR/2) 보다 커야한다는 이상한 고기압이 되어버린다. 따라서 -근을 택하는 것이 정상 고기압흐름을 만든다. 여러상황을 종합하면 비물리적인 경우를 제외하고 이상저기압, 이상고기압, 정상저기압, 정상고기압 네개의 경우를 찾을 수 있다. 이중에 정상저기압을 제외한 세가지 상황이 전부 시계방향의 흐름을 보인다는 것이 특이한 점이다. 세가지 힘의 평형관계에서 어느쪽이든 원심력이 큰 경우를 보이는 경우가 [이상]이라는 수식어를 붙인다. 사이클론성 흐름의 판단기준은 fR의 부호이다. fR의 부호가 양수인경우 사이클론성흐름, fR의 부호가 음수인 경우 안티사이클론성흐름을 보인다. 이는 어느 반구이든 조건은 같다. 

지균풍과 경도풍의 크기를 비교하는 내용이 중요하게 다뤄지는데, 그것을 알아보도록 하겠다. 경도풍식을 지균풍을 넣어서 표현하면 아래와 같다. 

거기서 V로 나눠주고 식을 정리하면, 위와같은 식이 된다. 정상적인 저기압성 흐름(fR>0)인 경우 Vg는 V보다 더 큰 반면, 정상적인 고기압성흐름(fR<0)인 경우 Vg는 V보다 작다. 그러므로 기압경도력이 같은 상황에서 지균풍은 저기압성 경도풍보단 크고, 고기압성 경도풍보다는 작다. 또한 고기압성 경도풍은 속도의 제한이 걸리는데 이는 루트안의 식을 정리하면 R이 작아질때 기압경도력도 작아져야한다는 결론이 나오기 때문이다. 고기압부근에서 절대적인 바람의 속도가 작은 이유는 여기에 있다. 

다음으로 관성풍을 알아보도록 하겠다. 관성류는 기압경도력과 같은 외력이 작용하지 않는 경우, 전향력과 원심력이 평형을 이룬 상태에서 운동을 하는 것을 말한다. 

 이러한 식이 성립되는데 관성류는 북반구에서는 전향력의 영향으로 시계방향, 남반구에서는 반시계방향을 나타낸다. 즉, 북반구에서 R은 음수를 나타낸다. 이러한 것을 바탕으로 식을 정리하면, 

이된다. 오메가는 지구의 자전각속도이다. 1/ΩsinΦ 이 해당위도의 푸코진자의 주기이므로 관성주기는 푸코진자 주기의 1/2배라고 말할수 있다. 이와 같은 관성진동은 종종 해양에서 실제로 관측된다. 

다음으로 선형풍을 알아보도록 하겠다. 선형풍은 경도풍관계에서 전향력항이 빠진것이다. 즉, 토네이도와 같이 강한 저기압에서 유발되는 평형상태에 있는 가상적인 바람을 말한다. 전향력은 작은 규모에서는 큰 효과가없다. 즉, 이 선형풍은 매우 좁은 지역에서 발생되는 원형의 바람이라고 볼수 있다. 경도풍식에서 전향력만 제외하면 되므로 식은 생략하겠다. 다만 이 선형풍의 경우는 V가 양이나 음이 되더라도 V^2으로서 평형이 되므로 고기압성, 저기압성 어느 쪽의 순환이라도 평형 상태가 될 수 있다.