자연의 파괴적인 힘 태풍 : 어원, 발생, 태풍의 눈 등

자연은 우리 주위에서 항상 우리에게 놀라움과 경외심을 주는 현상을 보여줍니다.

그 중 하나가 태풍입니다. 태풍은 강력한 바람과 호우, 폭풍과 함께 찾아와 막대한 피해를 일으키는 자연 재해입니다.

하지만 태풍은 우리에게 단순히 피해만을 줄 뿐만 아니라 지구 생태계에도 중요한 역할을 합니다.

 

태풍의 어원, 그리고 허리케인, 사이클론

태풍(typhoon)의 어원에는 여러 가지 설이 있는데, 그리스 신화에 등장하는 무서운 괴물 티폰(Typhon)과 폭풍우를 뜻하는 아라비아어 tufan에서 유래하였다는 설이 가장 유력합니다. 어원으로 알 수 있듯이 태풍은 강한 폭풍우를 동반하며, 그 위력은 무서운 괴물과도 같이 엄청납니다.

 

"태풍"이라는 용어는 동아시아 지역을 중심으로 널리 사용되고 있으며, 다른 지역에서는 "허리케인" (hurricane)이나 "사이클론" (cyclone) 등으로 불리기도 합니다. 태풍, 허리케인, 사이클론은 모두 대기 중에서 발생하는 강력한 회전성 저기압 현상을 나타내는 용어입니다. 그러나 지역적으로 다른 용어를 사용하는 이유는 발생 지역과 특성에 차이가 있기 때문입니다. 아래는 각 용어의 차이점을 설명합니다:

 

태풍이 주로 발생하는 지역 (이미지출처 : 기상청 날씨누리, https://www.weather.go.kr/w/typhoon/basic/info1.do)

 

태풍 (Typhoon)

• 발생 지역: 동아시아 주변 해역, 특히 동중국해와 서태평양 지역.
• 발생 시기: 주로 여름과 가을에 발생하며, 특히 6월부터 11월까지 많이 발생합니다.
• 성격: 태풍은 강력한 회전성 저기압으로, 강한 바람과 폭우를 동반합니다.

 

허리케인 (Hurricane)

• 발생 지역: 대서양과 동태평양에서 발생하는 열대 지역의 해양 상태에 의해 영향을 받는 지역.
• 발생 시기: 주로 여름과 가을에 발생하며, 특히 6월부터 11월까지 많이 발생합니다.
• 성격: 허리케인은 태풍과 유사한 강력한 회전성 저기압으로, 강한 바람과 폭우를 동반합니다. 허리케인은 대서양 지역에서 특히 빈번하게 발생하며, 미국 대서부에서 영향을 받는 경우가 많습니다.

 

사이클론 (Cyclone)

• 발생 지역: 인도양과 남태평양 지역을 포함한 열대 지역의 해양 상태에 의해 영향을 받는 지역.
• 발생 시기: 연중 발생하지만, 주로 여름과 가을에 더 빈번하게 발생합니다.
• 성격: 사이클론은 태풍과 허리케인과 유사한 강력한 회전성 저기압으로, 강한 바람과 폭우를 동반합니다. 인도의 사이클론은 종종 인도-방글라데시 지역을 강타하며, 남태평양의 사이클론은 오스트레일리아와 태평양 국가들을 영향을 받을 수 있습니다. 이러한 용어들은 발생 지역과 기후 조건에 따라 사용되며, 기본적으로는 강력한 회전성 저기압을 나타냅니다. 지역에 따라 다른 용어를 사용하므로, 태풍, 허리케인, 사이클론은 개념적으로는 유사하지만 발생 지역과 지역별 특성에 차이가 있습니다.

 

태풍의 발생과 소멸

열대 저기압은 발생 장소에 따라 다르게 부르는데, 북태평양 서부에서 발생한 열대 저기압 중에서 중심 풍속이 17m/s 이상인 것을 태풍이라고 부릅니다.

 

태풍의 발달

열대 지방의 해수 온도가 상승하면 해수가 쉽게 증발하므로 공기가 많은 수증기를 포함하게 됩니다. 많은 양의 수증기를 포함한 공기가 활발하게 상승하면 단열 팽창 에 의해 온도가 낮아져 수증기가 응결하는데, 이때 숨은열을 방출하여 대기의 온도가 상승 하게 되며, 상승 속도는 더욱 빨라지게 됩니다. 그 결과 대류권계면까지 도달하는 적란운이 만들어지고, 대기의 상승에 의해 지상 중심부의 기압이 차츰 낮아지며 풍속이 강해지고 태풍이 발달하게 됩니다.

 

● 태풍의 발생 조건

해수면 온도가 약 27℃ 이상이 되어야 온난다습한 공기가 상승하면서 그 안의 수증기가 응결하여 막대한 숨은 열을 발생할 수 있고, 위도 5~25° 사이의 지역에서 전향력의 영향으로 초기 소용돌이가 생길 수 있습니다. 남동 무역풍과 북동무역풍이 만나는 열대 수렴대에서는 편동풍파동에 의해 파동의 골 부근에서 소용돌이가 발생하며 공기가 수렴하여 상승 기류가 발달할 수 있습니다. 특히 여름철에는 열대 수렴대가 적도 북쪽 으로 상승하게 되므로 전향력에 의해 편동풍 파동이 잘 발생하여 태풍의 발생 빈도가 높아지게 됩니다.

 

● 태풍의 발생 빈도

세계적으로 연간 발생하는 열대 저기압은 평균 80 개 정도이며, 태풍은 27개 정도 발생합니다. 그 중 우리나라에 영향을 주는 태풍은 7월에서 10월 사이에 집중적으로 발생합니다.

다음 표는 1991년부터 2020년까지 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수이며, ( )안의 숫자는 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수입니다. (태풍발생일 기준)

태풍발생 현황 통계 (이미지출처 : 기상청 날씨누리, https://www.weather.go.kr/w/typhoon/basic/info1.do)

 

태풍의 이동

태풍은 발생 초기에는 편동풍을 타고 북서쪽으로 이동하다가 북위 25~30'에 이르면 편서풍의 영향으로 방향을 바꾸어 북동쪽으로 이동합니다. 북동쪽으로 전향한 뒤에는 태풍의 진행 방향과 편서풍의 방향이 같아 이동속도가 더욱 빨라지게 됩니다.

 

● 북태평양 고기압의 세력에 따른 이동 경로

태풍은 북태평양 고기압의 세력이 강할 때는 중국 내륙으로 상륙하는 경우가 많으며, 세력이 약할 때는 일본 동쪽 해상으로 빠지는 경우가 많습니다.

 

● 계절에 따른 이동 경로

계절적으로 볼 때 겨울~ 초여름에 해당하는 6월, 11월 및 12 월에는 북서 방향으로 진행하지만 여름~가을철에 해당하는 7월에서 10월 사이에는 북동 방향으로 진행하는 경우가 많습니다.

 

태풍의 소멸

태풍이 육지에 상륙하거나 해수면의 온도가 낮은 해상을 지나면 고온 다습 한 공기의 공급이 어려울 뿐만 아니라 지표 마찰의 증가로 인해 풍속이 급격히 감소하고 중심 기압이 급격히 상승하기 때문에 세력이 약해지면서 온대 저기압으로 변화하여 소멸하게 됩니다.

 

태풍의 에너지원

태풍이 동반하는 많은 양의 비는 대부분 공기 중의 수증기가 응결하여 만들어진 구름에서 내리는데, 많은 양의 수증기가 응결하면서 방출하는 응결열이 태풍의 에너지로 쓰입니다. 이와 같이 태풍의 에너지는 수증기에서부터 오기 때문에 태풍은 주로 해상에서만 발달하고, 수증기가 적은 육지에 도달하거나 수온이 낮아 수증기의 공급이 적은 중위도의 바다에 다다르게 되면 세력이 약해져서 온대 저기압으로 바뀌어 소멸하게 됩니다.

 

● 태풍의 에너지

태풍의 평균 크기를 지름 약 665 km라고 하고, 태풍이 영향을 미치는 지역에 내리는 비의 양을 하루에 약 120 mm라고 할 때 비가 만들어지며 내놓는 숨은 열은 약 6.0 × 10의 14제곱W입니다. 이것은 하루 세계 발전 용량의 약 200배나 되는데, 이 중 대부분의 에너지는 공기를 상승시키는데 사용되고, 태풍이 가진 에너지의 1/400정도가 바람을 일으키는데 사용됩니다.

 

● 태풍의 에너지 수송

지구는 입사하는 태양복사에너지양과 방출하는 지구 복사 에너지양이 복사 평형을 이루고 있는데, 위도 약 38˚를 기준으로 저위도 지역은 에너지 과잉 지역이고, 고위도 지역은 에너지 부족 지역입니다. 위도 약 38° 지역은 에너지 평형 지역인데, 이 지역을 경계로 대기와 해수가 저 위도의 과잉 에너지를 고위도로 이동시키므로 이 지역의 에너지 수송량이 가장 많습니다.

태풍은 흡수하는 태양 복사 에너지와 방출하는 지구 복사 에너지가 같은 위도 약 38° 지역을 기준으로 열대 지방의 에너지를 극지방까지 빠르게 전달하는 역할을 합니다. 즉, 저위도 지역에 서 대기 중에 축적된 에너지를 고위도 지역으로 운반하여 지구상의 남북 간 에너지 균형을 유 지시켜 줍니다. 이 때문에 지구온난화에 의하여 위도 간 에너지 차이가 커진 최근에는 태풍이 더 자주 발생하고 그 규모와 피해도 큽니다.

 

 

태풍의 규모와 구조

태풍의 규모

태풍의 반지름은 보통 약 100~500km, 높이는 약 15km에 달하며, 강한 상승 기류로 인해 중심으로 갈수록 두꺼운 적운형 구름이 생성됩니다. 태풍의 바깥쪽에서부터 안쪽으로 불어 들어가던 바람은 중심에 가까이 갈수록 풍속이 강해지는데, 이는 중심으로 불어 들어가는 공기 덩어리의 회전 반지름이 작아져 각운동량이 보존되기 때문입니다.

 

태풍의 구조 (이미지출처 : 한국일보, https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2021071919490000003)

 

태풍의 눈

반지름이 약 10~50km인 태풍의 중심부에서는 하강기류에 의해 구름이 없고 바람이 약한 맑은 날씨를 보이는데, 이곳을 태풍의 눈이라고 부릅니다. 태풍의 눈은 태풍 구조의 중요한 부분이며, 기상학자들은 이를 통해 태풍의 세기와 예측을 평가합니다. 눈의 크기와 형태, 움직임 등은 태풍의 진화와 영향 범위를 파악하는 데 도움을 줍니다. 태풍의 눈은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다

 

● 정적인 날씨

태풍의 눈은 비교적 정적이고 안정된 날씨를 가지고 있습니다. 바람이 가라앉고 구름이 흩어지며, 대부분 맑은 하늘이 펼쳐집니다. 눈에 위치한 지역은 상대적으로 바람이 약하고 비나 눈이 내리지 않습니다.

 

● 태풍의 중심

눈의 중심에는 대기압이 매우 낮아서 중심에서 외부로 공기가 흐르게 됩니다. 이로 인해 눈의 주변부에는 강력한 바람과 폭우가 발생합니다.

 

● 눈의 크기 변동

태풍의 눈은 크기가 변할 수 있습니다. 크기가 작을 경우, 강력한 태풍의 중앙에 작은 눈이 형성되며, 크기가 클 경우에는 대형 눈이 형성됩니다.

다음 레이더 이미지는 2017년 8월 26일 텍사스 주 록포트 근처에 허리케인이 상륙하기 몇 시간 전에 캡처한 것입니다. 강렬한 폭풍 활동의 도넛이 Harvey의 눈 주위를 돌고 있습니다(빨간색과 노란색이 번쩍이는 중앙의 녹색 고리)

 

이미지출처 : ScienceNewsExplores, https://www.snexplores.org/article/explainer-what-is-eyewall-of-hurricane-or-typhoon

 

 

태풍의 역할과 피해

위험 반원과 안전 반원

북반구에서 태풍이 진행할 때 태풍의 진행 방향에 대해 오른쪽(남반 구는 왼쪽 반원을 위험반원, 왼쪽(남반구는 오른쪽) 반원을 안전반원(가항반원)이라고 합니다.

 

● 위험 반원

태풍은 무역풍과 편서풍에 의해 포물선을 그리며 북상하는데, 태풍 진행 방향의 오른쪽은 태풍을 진행시키는 무역풍과 편서풍의 풍향이 반시계 방향으로 회전하는 태풍 자체의 풍향과 일치하므로 바람이 강하고 파고가 높아집니다. 따라서, 위험 반원에서는 태풍에 의한 피해가 상대적으로 더 크게 됩니다.

 

● 안전 반원(가항반원)

태풍 진행 방향의 왼쪽은 태풍을 진행시키는 무역풍과 편서풍의 풍 향이 태풍 자체의 풍향과 반대가 되어 바람이 서로 상쇄되므로 풍속이 상대적으로 약해집니다.

 

태풍의 역할

여름철에는 북태평양 고기압의 영향에 의해 무더운 날씨가 지속되고 가뭄이 발생할 수 있습니다. 이때 태풍의 존재는 물부족을 해소시키고 무더위도 잠시 식혀 주는 역할을 합니다. 또, 태풍은 풍속이 강하여 표층의 깊은 곳에 이르기까지 해수를 혼합시켜 주므로 바다 생태계를 활성화시키고 정화시켜 줍니다. 태풍의 가장 큰 역할은 적도 부근의 과잉된 열을 고위도로 수송해 주어 지구의 열적 균형을 유지시켜 주는 것입니다.

 

태풍의 피해

강풍에 의한 파손 및 강수에 의한 침수 등의 직접적인 피해와 파도와 해일에 의한 피해, 홍수, 산사태와 같은 간접적인 피해 가 있습니다.

 

2022년 태풍 힌남노 피해 사진 (이미지출처 BBC 뉴스코리아, https://www.bbc.com/korean/international-62824153)