태풍과 악기상#
악기상은 사람들의 생활과 안전에 큰 피해를 줄 수 있는 기상 현상이다.
대표적인 악기상에는 태풍, 뇌우, 우박, 집중 호우, 강풍, 폭설, 황사 등이 있다.
태풍#
태풍은 북서 태평양의 열대 해상에서 발생하는 강한 열대 저기압이다.
따뜻한 바다에서 공급되는 수증기와 잠열을 에너지원으로 발달한다.
태풍의 발생#
태풍은 주로 수온이 약 27℃ 이상인 열대 해상에서 발생한다.
따뜻한 바다에서 많은 양의 수증기가 증발하고, 이 수증기를 포함한 공기가 상승하면서 구름이 발달한다.
상승한 수증기가 응결하여 물방울이 될 때 잠열이 방출된다.
이 잠열은 주변 공기를 데워 상승 기류를 더욱 강하게 만들고, 저기압을 발달시킨다.
북반구에서 태풍은 저기압성 회전에 의해 반시계 방향으로 공기가 불어 들어간다.
중심으로 모여든 공기는 강하게 상승하고, 거대한 구름대를 형성한다.
태풍은 적도 바로 부근에서는 잘 발생하지 않는다.
태풍이 회전하며 발달하려면 전향력이 필요한데, 적도 부근에서는 전향력이 매우 작기 때문이다.
따라서 태풍은 보통 위도 약 5도 이상의 열대 해상에서 발생한다.
태풍의 구조#
태풍은 중심부의 태풍의 눈, 그 주변의 눈벽, 그리고 바깥쪽의 나선형 구름대로 이루어진다.
- 태풍의 눈: 태풍 중심부에 나타나는 비교적 맑고 바람이 약한 영역이다. 하강 기류가 나타나 구름이 적다.
- 눈벽: 태풍의 눈을 둘러싼 강한 구름대이다. 상승 기류가 강하고, 비와 바람이 가장 강하게 나타난다.
- 나선형 구름대: 태풍 중심을 향해 나선 모양으로 발달한 구름대이다. 강한 비와 바람을 동반할 수 있다.
태풍 하층에서는 공기가 중심부로 수렴하고, 상층에서는 바깥쪽으로 발산한다.
북반구 태풍의 하층 바람은 반시계 방향으로 불어 들어가고, 상층에서는 시계 방향으로 발산한다.
태풍 중심으로 갈수록 기압은 낮아진다.
풍속은 중심부로 갈수록 대체로 강해지지만, 태풍의 눈에서는 바람이 약해진다.
태풍의 이동#
저위도에서 발생한 태풍은 주변 대기의 흐름에 따라 이동한다.
발생 초기에는 무역풍의 영향을 받아 대체로 서쪽 또는 북서쪽으로 이동하는 경우가 많다.
이후 중위도 부근에 도달하면 편서풍의 영향을 받아 북동쪽으로 방향을 바꾸는 경우가 많다.
이처럼 태풍의 이동 방향이 바뀌는 지점을 전향점이라고 한다.
전향점을 지난 태풍은 편서풍의 영향을 받으면서 이동 속도가 빨라지는 경향이 있다.
위험 반원과 가항 반원#
태풍의 바람은 태풍 자체의 회전 바람과 태풍의 이동 속도가 합쳐져 나타난다.
북반구에서는 태풍 진행 방향의 오른쪽에서 회전 바람과 이동 방향이 대체로 같은 방향이 된다.
따라서 풍속이 더 강해지며, 이 영역을 위험 반원이라고 한다.
반대로 태풍 진행 방향의 왼쪽에서는 회전 바람과 이동 방향이 일부 반대가 되어 풍속이 상대적으로 약해진다.
이 영역을 가항 반원이라고 한다.
태풍의 소멸#
태풍은 따뜻한 바다에서 공급되는 수증기와 잠열을 에너지원으로 한다.
따라서 태풍이 수온이 낮은 해역으로 이동하면 수증기 공급이 줄어들어 세력이 약해진다.
또한 태풍이 육지에 상륙하면 수증기 공급이 거의 끊기고, 지표면과의 마찰이 커진다.
그 결과 태풍의 중심 기압은 높아지고, 풍속은 약해지며, 점차 소멸한다.
중위도 저기압과 태풍#
| 구분 | 중위도 저기압 | 태풍 |
|---|---|---|
| 발생 지역 | 한대 전선대 | 위도 약 5도~25도의 열대 해상 |
| 주요 에너지원 | 찬 공기와 따뜻한 공기의 온도 차 | 따뜻한 바다에서 공급되는 수증기와 잠열 |
| 전선 유무 | 전선을 동반함 | 전선을 동반하지 않음 |
| 이동 경로 | 주로 편서풍의 영향을 받아 대체로 서쪽에서 동쪽으로 이동 | 무역풍과 편서풍의 영향을 받아 북서쪽으로 이동하다가 북동쪽으로 바뀌는 경우가 많음 |
| 등압선 형태 | 일그러진 타원형 | 조밀한 원형 |
| 강수 지역 | 저기압 중심 부근과 전선 부근 | 눈벽과 나선형 구름대 |
뇌우#
뇌우는 천둥과 번개를 동반하는 강한 소나기성 비이다.
강한 상승 기류에 의해 적란운이 발달할 때 나타난다.
뇌우는 일반적으로 적운 단계, 성숙 단계, 소멸 단계의 과정을 거친다.
- 적운 단계: 상승 기류가 활발하게 나타나고, 적운이 점차 발달한다.
- 성숙 단계: 상승 기류와 하강 기류가 함께 나타난다. 강한 비, 천둥, 번개, 돌풍이 발생할 수 있다.
- 소멸 단계: 하강 기류가 우세해지고 상승 기류가 약해지면서 비가 점차 약해진다.
지면이 국지적으로 강하게 가열되면 상승 기류가 활발해지고, 수증기가 응결하여 구름이 발달한다.
이 과정에서 강한 비와 천둥, 번개가 동반될 수 있다.
우박#
우박은 강한 상승 기류를 가진 적란운 속에서 만들어지는 얼음 알갱이이다.
구름 속의 높은 곳은 기온이 0℃ 이하이므로 작은 얼음 입자가 만들어질 수 있다.
강한 상승 기류가 있으면 작은 얼음 알갱이가 구름 속에서 위아래로 반복해서 이동한다.
이 과정에서 과냉각 물방울이 얼음 알갱이에 달라붙어 얼면서 우박의 크기가 점점 커진다.
우박이 상승 기류가 떠받칠 수 없을 만큼 무거워지면 지표로 떨어진다.
한여름에는 지표 부근의 기온이 높아 우박이 떨어지는 동안 녹기 쉽고, 한겨울에는 강한 상승 기류가 약해 우박이 잘 발달하지 않는다.
따라서 우박은 주로 봄이나 가을에 나타나기 쉽다.
집중 호우#
집중 호우는 짧은 시간 동안 좁은 지역에 많은 비가 집중적으로 내리는 현상이다.
일반적인 학교 개념 정리에서는 시간당 30mm 이상의 비가 내리거나, 하루 동안 80mm 이상의 비가 내리는 경우를 집중 호우 또는 국지성 호우라고 설명하기도 한다.
집중 호우는 장마 전선, 태풍, 저기압, 강한 대류 활동 등의 영향을 받아 발생할 수 있다.
특히 대기 중에 수증기가 많고 상승 기류가 강할 때 많은 비가 짧은 시간에 집중될 수 있다.
기상특보 기준은 별도로 정해져 있으며, 시기와 기관 안내에 따라 표현이 달라질 수 있다.
따라서 실제 재난 대응에서는 기상청의 최신 예보와 특보를 확인해야 한다.
강풍#
강풍은 매우 강하게 부는 바람을 말한다.
일반적으로 평균 풍속이 크거나 순간풍속이 강할 때 강풍으로 분류한다.
기상특보 기준에서는 육상에서 풍속 14m/s 이상 또는 순간풍속 20m/s 이상이 예상될 때 강풍주의보 기준에 해당하는 것으로 안내되는 경우가 많다.
산지에서는 지형의 영향으로 기준이 다르게 적용될 수 있다.
강풍은 태풍, 발달한 저기압, 강한 기압 차, 돌풍 등에 의해 발생할 수 있다.
강풍이 불면 시설물 파손, 나무 쓰러짐, 해상 풍랑, 항공기·선박 운항 차질 등이 발생할 수 있다.
폭설#
폭설은 짧은 시간 동안 많은 눈이 내리는 현상이다.
우리나라에서는 겨울철 찬 대륙성 공기와 따뜻한 바다의 영향으로 폭설이 나타나는 경우가 많다.
차갑고 건조한 공기가 상대적으로 따뜻한 바다 위를 지나면 열과 수증기를 공급받는다.
이 공기가 불안정해지면서 눈구름이 발달하고, 눈구름이 육지로 이동하면 많은 눈이 내릴 수 있다.
또한 저기압이 지나가거나 지형에 의해 공기가 강제로 상승할 때도 폭설이 발생할 수 있다.
황사#
황사는 중국 북부나 몽골의 건조 지역에서 발생한 모래와 먼지가 강한 바람에 의해 공기 중으로 떠올라 이동하는 현상이다.
이 먼지는 편서풍을 타고 우리나라까지 이동할 수 있다.
황사는 주로 봄철에 자주 발생한다.
봄에는 건조한 지역의 지표면이 얼었다가 녹으면서 먼지가 날리기 쉬워지고, 강한 저기압이나 기압 차에 의해 바람이 강해질 수 있기 때문이다.
황사가 발생하면 하늘이 뿌옇게 보이고, 미세먼지 농도가 높아지며, 호흡기 건강과 교통, 산업 활동에 영향을 줄 수 있다.