태풍은 저위도의 남는 열을 고위도로!

태풍은 열대해상에서 열대성 저기압이 발달해 중심 부근에 최대 풍속 17.2m/s 이상의 강한 폭풍을 동반하는 국지적인 기상 현상을 말합니다.

 

태풍은 발생 장소에 따라 이름이 다릅니다. 사이클론은 인도양과 남태평양에서 발생하며 북태평양 중부와 동부, 북대서양 서부에서 최대풍속 32.7m/s 이상의 열대 저기압이 허리케인입니다. 브라질 동쪽 남대서양에서는 거의 발생하지 않으며 이름에 대한 정의는 없지만 브라질에서는 사이클론, 미국에서는 허리케인으로 불립니다. 호주에서는 토착어로 "공포와 우울"이라는 뜻의 "윌리 윌리"라고 불렸지만 지금은 "사이클론"이라고 불립니다. 지역마다 발생 기준이 다르고 전향력으로 인해 북반구에서는 반시계 방향, 남반구에서는 시계 방향으

로 회전합니다.

태풍은 7월부터 10월까지 북태평양 서쪽에서 가장 많이 발생하며, 높은 위도로 북상하면서 동아시아, 동남아시아, 미크로네시아 일부 지역에 영향을 미칩니다.

 

태풍은 폭우, 해일, 강풍 등의 피해를 줄 수 있지만 가뭄, 해일 등 수자원 개선, 대기질 개선, 한랭 피해 완화, 폭염 등에도 긍정적인 역할을 합니다.

 

태풍은 열대성 저기압으로 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

대부분 해수면 온도가 26.5℃ 이상인 열대 해역에서 발생합니다.

많은 수증기와 바람을 동반하며 해수면 온도가 25℃여도 생산이 원활합니다.

보통 중심 부근에서 강한 바람과 비를 동반합니다.

전선이 동반되지 않습니다.

중심부에는 하강기류가 발생하고, 반경 수 킬로미터에서 수십 킬로미터의 바람이 약하게 불어서 대체로 맑은 날씨를 보이는 지역이 있는데, 이 부분을 태풍의 눈이라고 합니다. 보통 태풍의 눈 바깥쪽을 중심으로 바람이 가장 강하게 불게 됩니다.

일반적으로 발생 초기에는 서북서로 무역풍을 타고 이동하고 점차 북동북으로 편서풍을 타고 이동합니다.

수증기의 잠열이 주요 에너지원이기 때문에 육지에 도달하면 그 힘이 약해지는 것이 일반적입니다.

태풍은 중심부에 적란운이 감도는 구름벽이 있고 나선형 구름대가 구름벽에 둘러싸여 원형 또는 타원형을 이루고 있습니다. 구름벽과 띠에는 폭우가 내리고 띠 사이 구름층에는 약한 비가 계속 내리고 있습니다.

 

구름의 높이는 약 12~20㎞로 중심에 가까울수록 구름의 크기가 크고 두껍게 나타납니다. 전체 크기는 지름 200㎞, 지름 2,000㎞에 이를 수 있습니다. 북상 전 발달성 태풍은 속도가 느린 편인데 대체로 원형에 가깝습니다.

 

바람은 하층에서 중심을 향해 반시계 방향으로 흡입되어 정상 부근에서 시계 방향으로 흐릅니다. 풍속이 강한 부분은 중심에서 40-100km 정도입니다. 중심에 가까워질수록 풍속이 증가하고 기압이 낮으며, 온도와 습도가 높습니다. 중심기압이 최고조에 달했을 때 보통 970-930hPa 정도이며, 930hPa 이하일 경우 매우 강한 태풍으로 지상 최대 풍속은 50m/s에 달합니다.

 

잘 발달된 태풍의 중심에는 바람이 없는 조용한 태풍 눈이 있습니다. 태풍의 눈은 태풍으로 인해 기압이 가장 낮은 곳으로 맑은 날씨가 특징이며 태풍의 위력이 커질수록 선명해져 강도를 측정합니다. 크기는 보통 지름이 20~50km 정도인데, 지름이 큰 태풍의 경우 100km를 넘을 수도 있습니다.

 

태풍의 오른쪽은 위험반원, 왼쪽은 안전반원으로 구분됩니다. 북상하는 태풍은 편서풍의 영향을 받으며 오른쪽의 풍속이 왼쪽보다 강합니다. 따라서 남동쪽으로 바람이 가장 강하게 부는 지역은 위험반원, 북서쪽으로 풍속이 약하고 수증기가 정체되어 비가 가장 많이 내리는 지역은  안전반원입니다.

 

발생 원인

태양열은 기상이변의 주요 원인입니다. 구형에 가까운 지구는 축이 23.5도 기울어진 상태로 자전하므로 태양열을 받는 열량에 차이가 생깁니다. 그 결과 계절 변화가 일어나 대륙, 바다, 적도 지역에서는 태양열로 인한 열에너지가 풍부하고, 극지방과 같은 고위도 지역에서는 열에너지 부족으로 인한 열 불균형이 발생합니다. 불균형을 해소하는 열역학적 특성상 불규칙한 에너지를 교환하는 과정에서 다양한 크기의 대기 순환이 발생하며, 태풍도 이러한 대기 순환의 한 부분입니다. 해들리 순환 경로를 따라 고위도로 이동하면서 지구 에너지와 물 순환에 매우 중요한 역할을 합니다.

 

발달 과정

적도 부근 열대해역의 대기는 일반적으로 적란운이 발생하기 쉽고 고온다습한 상태의 수증기가 계속 상승하면서 강한 스콜을 동반하는 경우가 많습니다. 이 스콜은 처음으로 작은 공기 소용돌이가 되어 북반구의 북동쪽 무역풍과 남반구의 남동쪽 무역풍의 경계인 적도전선 부근에 축적됩니다. 북동쪽 무역지대의 동풍 때 발생하는 수평파인 일방향 동풍파로 인해 이 소용돌이가 한 곳에 모이면 큰 소용돌이가 되고, 이것이 태풍의 씨앗인 열대성 폭풍이 됩니다. 이 단계에서 구름은 산발적인 형태를 띠고 정리되면 열대성 저기압으로 발달합니다.

 

물은 증발하면 열을 흡수하여 수증기가 되고, 수증기가 응축하면 흡수한 열을 방출하여 물이 됩니다. 이 수증기가 응축되면서 방출되는 잠열이 태풍의 주요 에너지원입니다. 열대 저기압의 중심 부근에서 강한 상승기류를 타고 수렴하는 수증기가 적란운을 발달시켜 강한 비를 만들어 이 과정에서 잠열을 방출합니다. 방출된 잠열에 의해 가열된 공기는 상승기류를 강화시켜 수증기를 다시 공급하여 다시 폭우로 변하게 됩니다. 상승기류를 따라 온도가 높은 공기가 팽창하여 올라가면 하층의 밀도가 낮아지고 중심기압이 더 떨어집니다. 이렇게 낮아진 기압과 상승된 온도로 인해 중심부는 주변의 공기를 흡입하면서 강한 회전력을 갖게 됩니다. 이 과정에서 원심력에 의해 하강기류가 발생하면 태풍의 눈이 형성됩니다.

 

태풍은 바람의 세기에 따라 분류됩니다. 가장 강한 태풍은 5등급으로 분류되며, 최대 풍속은 시속 250km 이상입니다.   태풍은 저위도의 남는 열을 고위도로 전달하는 역할을 하지만 폭우와 쓰나미를 동반하기 때문에 인명과 재산에 큰 피해가 발생할 가능성이 있습니다.