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열역학선도 상의 임의 고도에서 분석되는 열역학적 공기 온도는 크게 기온, 이슬점 온도, 습구온도로 구분할 수 있다. 기온은 건구온도라고도 하며, 공기 덩어리의 실제 온도를 나타낸다. 이슬점 온도는 공기 중 수증기가 응결되기 시작하는 온도를 의미하며, 습도를 나타내는 지표로 활용된다. 습구온도는 공기가 증발에 의해 냉각될 수 있는 최대한의 온도를 나타내며, 증발 냉각의 효과를 반영한다. 이 세 온도의 크기 관계와 차이를 분석함으로써 대기의 안정도, 구름 발생 가능성, 강수 형태 등을 예측할 수 있다.
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