늦여름부터는 항상 대한민국에 대풍이 강타한다는 얘기로 혼란스러워진다. 태풍을 좀 아는 사람들은 태풍이 중국, 한국, 일본 순으로 피해를 본다는 것을 알 텐데 이 이유는 무엇일까? 또 태풍이 형성되고 이동하는 과정에서의 과학적 사실은 무엇이 있을까? 오늘은 이에 대해서 알아보고자 한다.
태풍의 형성 원리
지구에서 일어나는 대부분의 기상환경들은 에너지 불균형을 해소하기 위해 일어나게 된다. 태풍도 마찬가지이다. 지구는 기본적으로 적도가 가장 열에너지를 많이 받는다. 이는 태양과의 고도각 때문인데 나중에 기회가 되면 이 부분도 포스팅하도록 하겠다. 아무튼 이로 인해 적도로 열에너지가 쏠리게 되고 에너지 불균형을 해소하기 위해 자연적으로 적도에서 고위도 방향으로의 대기순환이 일어나게 된다. 뜨거운 적도는 바닷물의 온도도 매우 높은데 그렇기 때문에 증발량이 많아 대기에는 수증기가 많이 포함되게 된다. 이는 구름 덩어리들을 형성하게 되고 상승한 구름 덩어리들이 대류 하면서 저기압 시스템으로 발전하게 된다. 이를 열대 저기압 태풍이라 부른다. 키워드를 정리해 보자면
열에너지 불균형
뜨거운 바다
많은 증발량
많은 수증기
저기압 발전
열대 저기압
의 순으로 발전하게 된다.
이동 과정
태풍이 올 때 기상예보를 보게 되면 태풍의 예상 이동 경로를 확인해 볼 수 있다. 여기서 태풍이 직진해서 오는 것이 아니라 회전하면서 진행하는 것을 알 수가 있는데 알아봐야 할 점은 3가지이다.
1. 왜 회전하는가
2. 처음에는 왼쪽으로 회전
3. 북위 30도부터는 오른쪽으로 회전
일단 첫 번째 왜 회전하는 가에 대해 물어보자면 이는 지구 자전에 따른 코리올리 효과에 의한 것이다.
코리올리 효과는 실제 작용하는 힘이 아닌 가상의 힘인 관성력에 의한 현상이다. 지구에서 물체를 직선으로 쏘아 올릴 때 지구도 자전을 하기 때문에 물체 입장에서는 똑바로 직진했지만 지구에 서있는 관찰자 입장에서는 물체가 휘어져서 이동한 것으로 관찰된다. 이 때문에 북반구에서는 물체가 동쪽으로 휘려는 성질을 갖게 되는데 태풍도 마찬가지이다. 태풍이 형성되고 태풍의 중심보다 북쪽에 있는 수증기 구름은 동쪽으로 이동하려 하고 태풍의 중심보다 남쪽에 있는 수증기 구름은 위도가 올라갈수록 코리올리 효과가 줄어들기 때문에 동쪽으로 가려는 성질이 줄어들어 상대적으로 서쪽으로 이동하게 된다. 이로 인해 태풍이 회전하게 되는 것이다.
태풍이 왼쪽으로 갔다 다시 오른쪽으로 휘는 이유는 마찬가지로 코리올리 효과와 관련 있는데
무역풍에 의해 왼쪽으로 휘던 태풍이 북위 30도인 지역을 지나게 되면 편서풍 영향권에 놓여 다시 오른쪽으로 휘게 되기 때문에 위의 사진과 같은 태풍 이동경로를 가지게 됐던 것이다.
중국, 한국, 일본?
이는 북태평양 고기압 기단의 영향을 받아서이다. 북태평양 고기압은 북태평양의 고온 다습한 기단이다. 겨울철을 대표하는 기단이 시베리아 기단이듯 우리나라의 여름철을 대표하는 기단인데 초여름에 세력이 세지다 늦여름에 약해지게 된다. 태풍이 우리나라로 오기 위해서는 이 북태평양 고기압 기단의 역할이 중요하다 너무 세력이 세면 중국으로 태풍이 밀려 한국으로 오기 전에 소멸되어 버리고 너무 약하면 편서풍에 의해 오른쪽으로 밀려 일본 쪽으로 향하기 때문이다. 따라서 이 기단의 영향이 슬슬 약해질 때쯤 한국으로 오는 타이밍이 8월 말에서 9월 초쯤이 되는 것이다. 그렇기 때문에 태풍이 오려는 시기는 여름이 끝난 시기로 봐도 무관하다.