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[사이언스지식IN] 폭염도 한파도 다 제트기류 때문인가요?

2017년 06월 21일 14:30

 

 

유럽과 아시아, 그리고 아메리카까지 대륙을 가리지 않고 전 지구적으로 폭염이 몰려왔습니다.

 

지난 16일 스페인 마드리드가 한낮 최고기온 40도를 기록했고, 18일에는 중국 베이징도 40도를 넘겼습니다. 미국 애리조나주 피닉스 지역은 45도를 찍었습니다. 한국 역시 19일 경북 경산의 온도가 37.5도까지 오르며 폭염 대열을 비껴가지 못했는데요.

 

기상청은 “지구 북반구 지표면 약 10㎞ 상공에서 뱀 모양으로 빠르게 도는 제트기류가 폭염의 원인”이라고 발표했습니다.

 

이처럼 여름 폭염은 물론 겨울한파가 찾아올 때마다 모두 제트기류를 첫 번째 원인으로 꼽고 있는데요.   
 
Q1. 대체 제트기류가 무엇이기에 날씨를 설명할 때 매번 등장하게 되는 건가요?

 

A. 지구는 어느 곳에서나 바람이 붑니다. 기울어진 자전축 때문에 위도에 따라 받는 태양에너지가 다른 것이 바람의 원동력인데요. 에너지 차이에 따라 기압골이 생기고, 그로 인해 공기의 이동이 이뤄지기 때문입니다.

 

이런 바람들 중 제트기류는 빠르게 동쪽으로 부는 편서풍의 다른 이름일 뿐입니다. 편서풍은 우리나라와 같은 중위도 지역의 탁월풍으로 알려진 바람이죠.

 

☞탁월풍? : 어느 위도 영역에서 평균적으로 가장 우세하게 부는 바람

 

기상학자 로스비가 1956년 타임지에서 강한 서풍 계열의 상층 바람을 ‘Jet stream’이라고 표현한 뒤부터 사용되기 시작했어요. 이 때문에 일반적으로 제트기류하면 고도 9~12㎞를 지나가는 상층 제트기류를 떠올립니다. 하지만 1~3㎞ 높이에서 부는 하층 제트기류도 있습니다.

 

Q2. 두 가지 제트기류는 각각 어떤 특징을 가지고 있나요?

 

A. 상층 제트기류는 북위 30~50° 지역의 높이 약 10㎞ 상공에서 지표면과의 온도 차에 의해 발생합니다. 겨울보다 수직 온도 차가 큰 여름에 상층 제트기류의 속도가 더 빠릅니다. 속도는 시속 100~200㎞로 다양합니다.

 

반면 하층 제트기류는 상공 3㎞에서 부는 남서풍입니다. 기압골 차이로 편서풍이 부는 저위도와 중위도 지방에 걸쳐 나타납니다. 보통 시속 35㎞~ 40㎞ 초반으로 상층 제트기류보다 세기가 약합니다.

 

이 밖에 위도에 따라서도 제트기류를 구분하기도 합니다. 저위도 지방의 제트기류를 아열대 제트(Subtropical jet), 우리나라와 같은 중위도 지방에서 부는 제트기류를 한대 제트(Polar jet)라고 부른답니다.

 

 

이미지 확대하기아열대제트와 한대제트의 위치 - Lyndon State College Meteorology(w) 제공
아열대제트와 한대제트의 위치 - Lyndon State College Meteorology(w) 제공

Q3. 각각의 제트기류가 하나는 폭염, 나머지 하나는 한파를 유발하는 건가요?

 

A. 아닙니다. 두 가지 제트기류는 불어오는 높이와 속도의 차이가 있지만 기본적으로 동쪽으로 부는 바람입니다.

 

우리나라를 둘러싼 에너지 분포에 따라 두 가지 제트기류 모두 폭염이나 한파를 몰고오는 주요 원인이 될 수 있습니다. 강한 상층제트나 하층제트가 우리나라로 저위도 지방의 따뜻한 공기를 몰고 오면 더위가 찾아오고 반대로 고위도지방의 차가운 공기를 가져오면 추위가 시작되는 것이죠. 

 

제트기류는 남쪽과 북쪽 대기의 온도 차가 클수록 강해집니다. 겨울철 뜨거운 집에서 창문을 열면 바람이 빠르게 나가는 것과 같습니다. 반대로 온도차가 작으면 제트기류는 뱀모양으로 구불구불하게 흘러갑니다. 이를 ‘사행(蛇行)’이라 합니다.

 

제트기류의 사행 경로에서 우리나라가 찬공기가 유입되는 지점에 있으면 추운날이 길어지고, 반대 지점에 있으면 더위가 더 지속된다고 하네요.

 

이미지 확대하기남과북 온도차가 크면 제트기류는 직진하고 온도차가 작으면 제트기류가 뱀이 움직이는 모양으로 구부러진다. 이 흐름을 사행이라고 한다 - (주)동아사이언스 제공
남과북 온도차가 크면 제트기류는 직진하고 온도차가 작으면 제트기류가 뱀이 움직이는 모양으로 구부러진다. 이 흐름을 사행이라고 한다 - (주)동아사이언스 제공

 

Q4. 올 6월에 벌써 한여름 더위가 시작됐습니다. 폭염이 찾아오는 시기가 일러지는 건 왜인가요?

 

A. 날씨는 다양한 요소의 영향을 받습니다. 폭염 시기가 앞당겨지는 원인 중 하나로 지구온난화와  그에 따른 2차 반응으로 따뜻한 공기를 실어나르는 제트기류가 더 빨리 활성화된 측면도 무시할 수 없구요.

 

동아시아의 경우를 예를 들어보죠. 지구온난화가 진행되면서 상대적으로 비열이 작은 유라시아 대륙에는 저기압이, 태평양 쪽에는 고기압이 점점 더 빨리 형성되는데요. 저기압 지역에는 시계 반대 방향으로 공기가 빨려 올라가고 고기압지역은 공기가 시계 방향으로 하강하게 됩니다. 그 사이에 제트기류가 저위도 지방에서 우리나라 쪽으로 발생해 따뜻한 공기가 올라올 수 있답니다. 

 

비열? : 어떤 물질 1g의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량으로 단위는 cal/g·℃ 이다.

 

 

 

 

 


 

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