대기와 해양의 관계

대기 변화로 나타나는 기상 현상인 날씨는 우리 생활의 거의 모든 것에 영향을 준다. 따라서 기상 현상을 이해하는 것은 우리에게는 큰 도움이 되며, 기상 재해에 따르는 피해도 최소화할 수 있다. 또한 지구 표면의 70%에 이르는 바다는 많은 자원과 넓은 공간을 차지하고 있어 우리 생활과 많은 관련이 있다. 대기와 해양에서 일어나는 변화는 우리 생활에 어떤 영향을 끼치고 있는지 알아보자. 최근 우리나라로 북상해 오는 강한 태풍이 증가하고 있다. 1904년 이후 강도가 가장 강했던 10개의 태풍 중 6개가 2000년대에 발생한 태풍이다. 멀지 않은 장래에 아주 강한 슈퍼 태풍이 나타날 것으로 예상되고 있는데, 슈퍼 태풍이란 초속 65 m 이상의 바람이 최대 1분간 지속되는 태풍이다. 풍속이 초속 35m가 되면 기차가 탈선할 수 있으며, 초속 40m 이상이면 사람은 물론 커다란 바위까지 날아가게 할 수 있다. 또한 시간당 최대 30mm 이상의 폭우가 쏟아져 대규모 산사태와 홍수 등의 피해가 일어날 수 있다. 과거 강한 태풍에 의한 피해를 보면 미국에서는 태풍 ‘카트리나’에 의해 재산 피해만 천억 달러 이상이었으며, 필리핀에서는 태풍 ‘하이옌’에 의해 만여 명이 넘는 인명 피해를 입었다. 태풍을 막을 수는 없지만 사전 대비를 철저히 한다면 피해를 줄일 수 있다. 앞으로 다가올 강한 태풍에 대비하기 위해서 강력한 대책이 필요하다. 우리나라는 6~7월이 되면 장마철에 접어든다. 장마를 일으키는 장마 전선은 남북 방향으로 오르내리며 오랜 기간 동안 우리나라에 비를 뿌린다. 이때 장마 전선을 중심으로 북쪽과 남쪽 지역에는 비가 내리는 정도가 다르다고 한다.날씨는 일상생활에서 많은 부분에 영향을 주기 때문에 사람들은 항상 일기 예보에 귀를 기울이며 생활한다. 우리나라가 속해 있는 중위도 온대 지방에서 형성되는 온대 저기압은 전선을 동반하고 있기 때문에 날씨 변화에 많은 영향을 미친다. 전선의 종류에 따라 전선 주변에서 나타나는 날씨는 어떤 특징을 보이는지알아보자. 전선은 성질이 다른 두 기단이 만날 때 형성된다. 전선을 경계로 두 기단의 성질이 다르므로, 양쪽의 습도와 기온 등이 다르고 구름이나 강수 등의 기상 현상이 다르게 나타난다. 전선의 종류에는 한랭 전선, 온난 전선, 정체 전선, 폐색 전선이 있다. 한랭 전선은 차가운 기단의 세력이 강할 때 차가운 기단이 따뜻한 기단을 밀어 올리며 형성되고, 온난 전선은 따뜻한 기단의 세력이 강할 때 따뜻한 기단이 차가운 기단을 완만하게 타고 오르며 형성된다. 정체 전선은 두 기단의 세력이 비슷하여 한 곳에 오래 머무르는 경우에 형성된다. 장마 전선이 대표적인 정체 전선 중 하나이다. 폐색 전선은 이동 속도가 빠른 한랭 전선이 진행 방향 앞쪽의 온난 전선을 따라잡아 겹쳐지면서 형성된다. 온대 저기압은 따뜻한 공기와 찬 공기가 만나 형성되기 때문에 전선을 동반한다. 온대 저기압의 중심에서 남서쪽으로 한랭 전선이, 남동쪽으로 온난 전선이 발달한다. 온대 저기압의 중심은 편서풍을 따라 서쪽에서 동쪽으로 이동한다. 따라서 온대 저기압이 통과하는 과정에서 온난 전선과 한랭 전선이 차례대로 지나게 되는데, 이로 인해 날씨 변화가 생긴다. 온대 저기압이 우리나라를 통과할 때 날씨가 어떻게 변하는지 알아보자. 온대 저기압이 우리나라로 다가올 때는 먼저 온난 전선의 영향을 받는다. 온난 전선이 다가오면서 층운형 구름의 영향으로 넓은 지역에 걸쳐 구름이 낀 흐린 날씨를 보인다. 이후 전선 가까이에서 약한 비가 내리면서 남동풍이 분다. 온난 전선이 통과하면 기온이 높아지면서 날씨가 맑아지며 남서풍이 분다. 이어서 한랭 전선이 다가오면 전선 부근에 발달한 적운형 구름의 영향으로 강한 소나기가 내린다. 한랭 전선이 통과하면 기온이 낮아지고 북서풍이 분다. 찬 기단과 따뜻한 기단이 만나는 정체 전선 상의 파동으로부터 발생한 온대 저기압은 한랭 전선이 온난 전선을 따라가 겹쳐지면 폐색 전선이 형성되면서 세력이 약해지고 이후 서서히 소멸한다. 우리나라에 영향을 주는 고기압 중에는 양쯔강 고기압과 같이 규모가 작고 기압의 중심이 동쪽 방향으로 이동하는 고기압이 있다. 이를 이동성 고기압이라고 한다. 이동성 고기압의 영향을 받으면 날씨가 맑다가 이어서 다가오는 기압골의 영향으로 날씨가 흐리거나 비가 내린다. 우리나라는 봄철과 가을철에 이동성 고기압과 기압골의 영향을 번갈아 받게 되면서 날씨가 주기적으로 변한다. 우리는 일상생활이나 산업 활동에서 날씨의 영향을 크게 받으므로 앞으로의 날씨를 미리 알려주는 일기 예보에 관심이 높다. 정확한 일기 예보를 위해서는 먼저 기상 현상을 관측하여 자료를 수집하는 과정이 필요하다. 최근에는 인공위성이나 기상 레이더 등을 이용하여 더욱 정확하고 상세한 자료를 얻을 수 있게 되었다. 이렇게 관측한 자료를 수집하고 분석한 후 슈퍼컴퓨터를 통해 계산한 수치를 바탕으로 예상 일기도를 작성하고, 전문가들의 분석 및 결정을 통해 일기 예보가 이루어진다. 완성된 예보 내용은 방송은 물론 기상청 누리집이나 휴대 전화 등을 통해 쉽게 확인할 수 있다. 이 밖에도 날씨와 관련된 다양한 생활 지수나 재해 관련 정보도 얻을 수 있다. 많은 비와 강한 바람을 동반하는 태풍은 북태평양 열대 해역의 서쪽에서 많이 발생하는 열대 저기압이다. 태풍은 에너지원이 수증기가 응결되는 과정에서 방출하는 열에너지인 잠열이므로 해수면 온도가 27℃ 이상인 위도 5!∼25!의 열대 해상에서 발생하며, 중심 부근 최대 풍속이 17m/s 이상이다. 또한 공기의 소용돌이가 생성되어야 하므로 전향력이 매우 작은 0!∼5! 사이 지역에서는 거의 발생하지 않는다. 태풍이 세력을 유지하기 위해서는 해수로부터 증발한 수증기를 계속 공급받아야 한다. 따라서 따뜻한 바다를 지나는 동안에는 태풍의 세력이 유지되거나 더 강해진다. 그러나 차가운 바다나 육지를 지나게 되면 수증기를 충분히 공급받지 못하고 지면과 마찰이 발생하면서 세력이 급속히 약화되어 소멸한다. 태풍의 수명은 일반적으로 7~10일 정도이다. 태풍은 발생 후 무역풍 지대에서는 북서쪽으로 이동하다가 중위도에 이르러 편서풍 및 북태평양 고기압의 영향을 받아 북동쪽으로 이동하는 포물선 경로를 보인다. 태풍이 이동할 때 진행 방향의 오른쪽은 태풍 자체의 풍속에 태풍이 이동하는 속력 및 무역풍이나 편서풍의 영향이 더해지면서 바람이 더 강하고 구름이 많이 발생하는데 이를 위험 반원이라고 한다. 반대로 왼쪽은 상대적으로 바람이 약하고 구름이 적게 발생하므로 안전 반원이라고 한다. 즉, 진행 방향의 오른쪽 반경에 포함되는 지역은 왼쪽 반경에 포함되는 지역보다 상대적으로 강우량도 많고 바람이 강하여 태풍 피해도 더 크다. 태풍은 일반적으로 집중 호우와 강한 바람을 동반하므로 침수, 산사태 및 낙석, 폭풍 해일 등을 일으킬 수 있다. 또한 낙과나 논밭의 침수, 하천의 범람, 교통마비, 건물 파괴 등의 재산 피해는 물론, 이로 인한 부상이나 사망 등의 인명 피해가 발생할 수 있다. 그러나 태풍은 가뭄을 해소하고 해수를 위아래로 뒤섞어 정화시키거나 적조가 사라지게 하는 등 긍정적인 영향도 준다. 2015년에 발생한 태풍 찬홈의 경우 가뭄 해갈로 인한 경제 효과가 약 300억 원에 달하는 것으로 추산되었다. 최근에는 지구 온난화로 인해 바다의 수온이 높아지면서 세력이 더 강한 태풍이 발생하거나 태풍 발생 지역 및 기간이 확대되는 등의 변화가 나타나고 있다. 우리나라는 몽골과 협약을 맺고 몽골 지역의 사막화 방지를 위한 그린벨트 조성 사업에 참여해 왔다. 그에 따라 2007년부터 10년 동안 우리나라 산림청 주관의 행사나 기업의 사회 봉사 활동을 통하여 몽골 지역의 약 3,000ha 면적에 나무를 심는 조림 사업을 진행하였다. 일상생활 속에서 강한 비와 함께 천둥 번개가 쳐서 불편함이나 피해를 본 적이있을 것이다. 이와 같이 일상생활에 큰 어려움을 주고 위험을 동반하는 날씨를 악기상이라고 한다. 악기상에는 뇌우, 국지성 호우, 강풍, 폭설, 우박, 폭염, 황사 등이 있다. 악기상의 대부분은 고기압이나 저기압보다 규모가 작고 수명이 짧아 정확한 예보가 어려워 피해를 예방하기가 쉽지 않다. 우리나라에 나타나는 주요 악기상은 어떻게 일어나며, 피해를 최소화하는 방법은 무엇인지 알아보자. 천둥, 번개와 함께 강한 소나기가 내리는 현상을 뇌우라고 한다. 뇌우는 대부분 강한 상승 기류로 인한 적란운이 형성되어 영향을 줄 때 일어난다. 따라서 구름이 소멸하면 뇌우도 함께 소멸한다. 뇌우는 집중 호우, 우박, 돌풍, 번개 등을 동반하며 짧은 시간 동안 인명 피해나 농작물 파손, 시설물 파괴 등과 같은 재산 피해를 주기도 한다. 뇌우가 발생할 때는 실내나 낮은 장소로 대피하는 것이 좋다.