지구의 열에너지 배달자
지구의 열에너지 배달자
  • 김민주 교사 (충북과학고)
  • 승인 2012.08.30 21:13
  • 댓글 0
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선생님이 들려주는 과학 이야기
김민주 교사 (충북과학고)

지구는 구의 모양을 가지고 있기 때문에 적도부근에 에너지가 집중돼 뜨거운 기후를 가지고, 극 부분에는 에너지가 분산되어 추운 기후를 가지고 있다. 이러한 에너지 불균형을 해소하기 위해 지구는 자구책을 만들었으며, 그 것이 바로 해양의 순환과 대기 대순환이다. 바다에서는 끊임없이 난류와 한류가 교차하며 에너지를 수송하고 있으며, 하늘에서는 편서풍 파동 등에 의해 에너지를 교환하고 있다.

여러가지 대기 대순환의 방법 중 하나가 태풍이다. 태풍은 적도 근처에서 발생하는 저기압으로 따뜻한 바다에서 공급되는 수증기가 응결되어 작은 물방울로 변할 때 발생하는 열이 에너지원이 되어 강하게 발달한다. 태풍의 성장메커니즘은 수증기가 태풍의 중심부에 있는 상승기류를 타고 상승하면 물방울로 상태변화를 하게 되며 이때 발생하는 열이 중심부의 온도를 높여 상승기류가 더욱 강해지게 되어 거대한 태풍으로 발전하게 된다. 태풍은 중심부의 막대한 상승기류로 인해 강한 저기압이 되며 이 기압차를 해소하기 위해 주변에서 많은 공기를 빨아들이고 이 공기의 흐름이 바람이 되어 강한 풍속을 가지게 되는 것이다.

태풍의 이동은 무역풍과 편서풍에 영향도 있지만, 가장 중요한 것은 북태평양 고기압의 위치이다. 태풍은 북태평양 고기압의 가장자리를 따라 북쪽으로 올라가게 되는데, 요 근래 들어 북태평양 고기압의 세기가 세져 우리나라 서해안 근처까지 펼쳐짐에 따라 우리나라 서해안을 따라 상승하는 태풍들의 수가 늘고 있다. 태풍의 이동경로를 유심히 살펴야 하는 이유는 태풍의 이동방향의 오른쪽에 위치할 때 피해가 더욱 크기 때문이다. 태풍은 반시계 방향으로 회전하며 바람이 불기 때문에 만약 태풍의 오른쪽에 위치하게 되면 바람의 세기에 태풍의 이동속도까지 더해져 바람이 태풍의 왼편보다 훨씬 세게 불기 때문에 우리나라 남해로 지나가는 태풍보다 서해로 지나가는 태풍에 피해가 더욱 클 수 밖에 없다. 또한 요즘 우리나라 해수면의 온도가 상승함에 따라 우리나라 근해에 올 때까지 태풍의 세력이 줄어들지 않고 있다는 점도 문제가 되고 있다.

태풍의 가장 신비한 점은 태풍의 중심에는 태풍의 눈이 존재하며 이 곳은 구름이 나타나지 않고, 비바람이 거세게 불지 않는다는 것이다. 온갖 피해의 근원인 태풍 한가운데 이런 공간이 존재하는 것이 참으로 아이러니컬하다. 이런 태풍의 눈이 만들어지게 되는 이유는 태풍은 위에서 언급한 바와 같이 반시계방향으로 회전하며 진행하는데 중심부로 갈수록 회전속도가 빨라지게 된다. 결국 이 회전하는 속도 때문에 생기는 원심력과 저기압으로 들어가려는 공기의 힘이 평형을 이루는 곳이 존재하게 되어 공기가 태풍의 가장 가운데인 곳까지 들어가지 못하고 상승하게 되어 벽이 만들어지게 된다. 그래서 태풍의 한 가운데에서는 약한 하강기류가 생기게 되며 날씨가 비교적 온화한 태풍의 눈이 만들어지게 되는 것이다.

지구의 입장에서는 꼭 필요한 에너지 순환체계인 태풍을 없앨 수는 없기에 정확한 경로를 예측하고, 피해에 대비하여 피해를 최소화 할 수 있는 방법을 찾아야 할 것이다. 지구온난화에 의한 태풍발생 횟수의 증가, 태풍의 세기 증가를 피하는 것이 작은 실천법이라 할 수 있겠다.

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