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허리케인
허리케인(hurricane)은 대서양 서부의 카리브해, 멕시코만과 북태평양 동부에서 발생하는 강한 열대성 저기압을 말한다. 많은 비를 동반한다.
목차
개요
허리케인이란 북대서양, 북동태평양 등 다양한 지역에서 발생한 열대저기압을 가리키는 명칭이다. 기상현상으로서의 허리케인은 태풍과 같은 것으로, 저기압 가운데 최대 풍속이 시속 64kts(74마일, 119km) 이상인 것을 말한다, 허리케인은 폭풍의 신, 강대한 바람이란 뜻을 가진 후라칸이란 말에서 유래됐다. 또한 영어로 허리케인이라 할 때는 보퍼트 풍력 계급으로 풍력 12(34m/s 이상)의 바람을 가리킨다.
타이노어 우라칸(hurakán)에서 파생한 단어이다. 사실 스페인인들이 처음 카리브해를 탐험할 때 허리케인을 만났는데 그 이름을 타이노인들에게 들은 것이다. 당연히 스페인어에서는 k를 안쓰므로 huracán이라고 쓴 것이고 huracán이 셰익스피어 등에 의해 전파되어 현재 hurricane으로 쓰는 것이다. 참고로 hurakán 은 마야문명 창조신화에 등장하는 바람, 폭풍우, 불의 날씨 신으로 인간을 창조한 3명의 신들 중 1명이며 후에 최초의 인간이 신들을 화나게 하여 허리케인을 하사했다고. 그 후 허리케인을 hurakán이라 부른 것이다. 정리하자면 마야 신화에서 hurakán이 허리케인을 하사했고 그 후 타이노인들이 허리케인을 hurakán이라 부르고 스페인인들에게 알려준 것이다. 그 후 영어에 들어와 hurricane이란 단어를 쓰는 것이다. 여담으로 문화어로는 '하리켄'이라고 표기한다.
지질학에서 처음 등장한 것을 추정하는 것은 선캄브리아대에서 발생한 눈덩이 지구 이후 온실가스 때문에 발생한 현재의 허리케인보다 더 강력한 것이 있었다고 한다.[1][2]
지리적 특징
북태평양 서부와 더불어 가장 강력한 열대성 저기압이 발생하는 지역으로 매년 많은 피해가 있다. 허리케인은 대략 3가지로 나눠지는데, 카리브해나 그 연안에서 발생하는 것, 서아프리카 해안에서 발생하여 대서양을 건너오는 것, 북태평양 동부에서 발생하는 것이 있다. 카리브해 연안에서 발생하는 것은 다양한 크기와 이동경로를 보이는 일반적인 열대성 저기압으로, 미국 남부나 중앙아메리카에 상륙하여 소멸한다. 역대 최대 재산피해를 낸 허리케인 카트리나가 이 타입이다.
서아프리카 해안에서 발생하는 타입은 카보베르데 섬 근처에서 발생한다고 하여 카보베르데형 허리케인이라고 부르는데, 북아프리카의 기압골에서 발생한 불안정한 대기가 대서양으로 진출하면 나타난다. 이 타입의 허리케인은 대형 허리케인일 가능성이 커 요주의 대상이다. 2017년에 발생해 카리브해 연안 섬나라와 미국에 큰 피해를 입힌 허리케인 어마가 이 타입이다. 간혹 이 허리케인이 약화된 후 동태평양 허리케인으로 변질되는 경우가 있는데, 그레이스가 서아프리카 허리케인이었다가 동태평양 허리케인으로 변질되면서 마르티로 이름이 바뀌었다.
동태평양에서 발생하는 타입은 발생 빈도는 높지만 발생 후 일반적으로 무역풍을 타고 서쪽으로 이동하여 강도에 비해 상대적으로 피해를 덜 입힌다. 그러나 간혹 멕시코나 과테말라 등지에서 발생하면 일대 해안지역에 피해를 입히고, 상대적으로 멀리 떨어진 내륙지역인 멕시코 시티 등 수도권 지역에도 집중호우 등으로 직, 간접적인 영향을 준다. 2018년 6월에 발생한 버드(Bud)가 이 타입이다.
허리케인은 주로 쿠바, 아이티, 바하마 등 카리브해의 섬나라들에 큰 피해를 입히며 간혹 미국 남부에 상륙하면 큰 재산피해를 낸다. 실제로 역대 열대성 저기압의 재산피해 순위권은 모조리 허리케인이다. 그리고 몇몇 허리케인은 편서풍을 타고 대서양을 건너 서유럽 근처까지 이동하기도 한다. 그런데 열대성 저기압이 잘 올라오지 않는 유럽 특성상 대비를 잘 안하는 경향이 있는데, 이로 인해 유럽 일대는 그야말로 쑥대밭이 되기도 한다.
북동태평양 허리케인이 날짜 변경선을 넘으면 태풍으로 바뀌는데, 태풍 호수만 새로 부여되고 이름은 허리케인 때 썼던 이름 그대로 간다. 그리고 원래 부여될 예정이었던 이름은 다음 태풍으로 이월된다. 2006년 제12호 태풍 이오케(IOKE), 2013년 제13호 태풍 페바(PEWA), 2014년 제13호 태풍 제너비브(GENEVIEVE), 2015년 제12호 할롤라(HALOLA)가 대표적이다. 또한 2018년 8월에도 헥터라는 허리케인이 날짜변경선을 넘어와 제17호 태풍이 되었다.
대서양 허리케인이 내륙을 통과한 후 태평양 허리케인으로 변하는 경우 그때마다 다르다. 2022년 10월에 카리브 해에서 발생한 줄리아(Julia)는 10월 9일에 니카라과 내륙을 통과하고 있으며, 명칭 변경 없이 10월 10일 즈음에 태평양에 진입할 것으로 보인다. 다만 열대저압부 또는 온대저기압으로 바뀐 뒤 다시 허리케인이 되는 경우 이름이 바뀌는데, 2021년 8월에 카보 베르데에서 발생한 그레이스(Grace)는 멕시코 시티 등 멕시코 고원을 지난 뒤 태평양으로 진입하면서 마르티 (Marty)로 이름이 바뀌었다. 이는 멕시코 고원을 통과하면서 열대저압부로 약화되었다가 태평양으로 들어갈 때 허리케인으로 다시 성장했기 때문이다. 40년에 한 번 꼴로 이러한 허리케인이 나타난다고 한다.[1]
태풍과의 비교
미국의 허리케인 대처는 한국의 태풍 대처와 다른데 태풍이 오면 보통 대비를 한 후 집안에 꼼짝없이 지낼 수 밖에 없거나 태풍 상륙과 관통시간에 몸을 사릴 수 밖에 없는 한국과 달리 미국은 허리케인이 온다 싶으면 대규모로 피난을 떠나 피해를 최소화하려는 모습을 볼 수 있다. 미국에서는 허리케인이 온다 하면 주지사나 미국 대통령이 긴급 대피령을 내린다. 그럼에도 불구하고 큰 피해가 나니 허리케인의 위력을 잘 알 수 있다.
카테고리 4 이상의 허리케인은 철근 콘크리트 건물도 간단하게 전손시킬 수 있다. 허리케인은 규모 8.0 이상의 지진과 파괴 수준을 논해야 할 정도로 강하다. 태풍과 달리 허리케인은 좁은 범위에 피해가 집중되는 특성이 있는데, 이 때문에 체감 위력은 실제로는 같은 위력이라 하더라도 허리케인이 태풍의 4배 이상에 달한다. 태풍은 넓은 범위에 피해가 분산되어서 나타나고, 워낙 피해 범위가 크다 보니 전면수렴대라는 일종의 장마전선을 만든다. 반면, 허리케인은 좁은 범위에 피해가 집중되어서 나타나고 토네이도를 만들어낸다. 전면수렴대는 고작 비 밖에 안 오지만 토네이도는 토네이도 위력 만으로 집을 때려 부순다. 미국은 허리케인이 올 때마다 집안에 있으면 집이 무너져서 못 버틴다. 무조건 야외로 대피해야 한다.
일례로, 2005년 허리케인 윌마(WILMA)는 북대서양에서 발생한 허리케인 중 가장 낮은 중심기압(882hPa)을 기록했는데, 그럼에도 불구하고 눈의 직경이 꼴랑 3.7km밖에 안 된다. 반면에 가장 큰 눈을 가졌던 열대성 저기압은 1960년 태풍 카르멘과 1997년 태풍 위니(타이기록)인데 직경 370km로, 두 태풍은 윌마에 비하면 약한 위력(카르멘 975hPa, 위니 915hPa)을 가지고 있음에도 불구하고 눈의 직경이 100배나 차이난다. 예를 들어, 2017년 허리케인 어마는 카테고리 5로 역대 관측 사상 최강의 허리케인이었는데, 중미 지역 국가들 여러 곳을 돌면서 해당 국가의 건물 95%를 전체 파괴(전손)시켰다. 파괴한 건물 수를 집계하다가 포기하고, 앵귈라 같은 경우 아예 어마가 정부청사의 90%를 박살냈다.
미국의 200m 이상 마천루를 보면 죄다 미국 북동부나 시카고 등에 밀집하고 캘리포니아나 조지아, 네바다, 플로리다 등 미국 남부에는 마천루가 거의 없는 것을 알 수 있다. 물론 허리케인 때문. 미국 남부에서는 고층 건물을 지어도 허리케인을 견딘다는 보장이 없어서, 대피 시간이 빠른 저층 건물 위주로만 건축 허가가 난다. 뒤집어 말하면 대서양 허리케인은 철골 구조의 마천루도 파손시킬 수 있다는 뜻이다. 저층으로 연면적을 크게 해서 짓는 것이 미국 남부 건축계의 원칙이다.
허리케인이 태풍에 비해 훨씬 피해가 집중되는 이유는 북대서양 일대의 수온이 북태평양 일대의 수온보다 1~2도 가량 높기 때문이다. 이는 북대서양 지역이 고위도 지역인 유럽을 온대로 만들어버릴 정도로 강력한 멕시코 만류, 북대서양 난류의 기점이라는 것에서 봐도 알 수 있다. 북대서양 지역의 수온이 높은 것은 대서양 북적도 해류로 가열된 해류가 더운 멕시코만 인근에서 돌아나가는 구조 때문이다. 그리고 태평양은 수평으로 넓지만 대서양은 수직으로 길게 뻗은 구조라서 상대적으로 북대서양 열대성 저기압의 크기가 북태평양 열대성 저기압에 비해 작아졌다. 태풍과 허리케인이 같은 에너지를 가지고 있다 하더라도 에너지의 범위가 작아지면, 작은 열대성 저기압의 에너지를 얻어맞는 곳은 열대성 저기압이 가지고 있는 에너지를 집중적으로 얻어맞게 된다. 게다가 지구 온난화로 인해 바다 수온은 계속 높아지고 있고, 그에 따라 허리케인도 더 자주, 더 강하게 발생하게 될 것이며, 미래에는 미국 남부 지역과 카리브 지역은 허리케인 때문에 사람이 살 수 없는 동네가 될 수도 있다.
한 해가 가장 많은 허리케인이 발생한 해는 2020년으로, 11월 중순에 발생한 요타(Iota)까지 북대서양 허리케인이 무려 30개나 발생했다. 2위는 2005년의 27개이다.[1]
발생 지역
- 대서양 북부 (카리브해, 멕시코만을 포함한 북대서양)
- 대서양 남부 (잘 발생하지 않는다)
- 태평양 북동부 (서경 140도 동쪽의 북태평양)
- 태평양 북중부 (180도~서경 140도 사이의 북태평양)
형성 과정
열대저기압(Tropical cyclones)은 여름 동안 발달하는 경향이 있지만, 대부분의 열대저기압 분지(Tropical cyclone basins)에서 거의 매달 발견되고 있다. ENSO와 매든-줄리안 진동( Madden–Julian oscillation, MJO)과 같은 기후 주기(Climate cycle)는 열대저기압의 성장 시기와 빈도를 조절한다. 적도 양쪽에 있는 열대저기압은 일반적으로 열대 수렴대(Intertropical Convergence Zone)에서 비롯되는데, 이러한 열대 수렴대는 바람이 북동쪽이나 남동쪽에서부터 불어온다. 이 저기압의 넓은 영역 내에서 공기는 따뜻한 열대 바다 위로 가열되고 분리한 구획으로 상승하며, 이로 인해 천둥 같은 소나기가 형성된다. 이러한 소나기는 매우 빨리 사라지지만, 이러한 소나기는 서로 모여 큰 천둥 번개를 형성할 수 있다. 이는 따뜻하고, 습기가 좋으며, 빠르게 움직이는 공기의 흐름을 만들어내며, 지구의 자전과 상호작용하며 순환적으로 회전하기 시작한다.
이러한 뇌우가 더 성장하기 위해서는 약 27 °C(81 °F)의 해수면 온도(sea surface temperatures)와 시스템을 둘러싼 낮은 수직 윈드 시어(wind shear), 대기 불안정성, 대류권(troposphere) 하층~중층부의 높은 습도(humidity), 저압 중심, 기존의 낮은 수준의 집중 또는 방해의 저압 센터(low-pressure center)를 발달시키기에 충분한 코리올리 힘(Coriolis force) 등의 여러 요소들이 필요하다. 열대저기압의 강도는 경로상의 수온과 밀접한 관련이 있는 한계가 있다. 전 세계적으로 매년 평균 86개의 열대 폭풍 강도의 열대저기압이 형성된다. 그 중 47개는 119 km/h(74 mph) 이상의 강도에 도달하고, 20개는 강한 열대저기압이 된다(사피어-심프슨 허리케인 등급(Safir-Simpson Scale)에서 최소 카테고리 3 강도)[2]
구조
눈과 중심
완전히 발달한 열대성 저기압의 중심에서, 공기는 상승하기보다는 가라앉는다. 충분히 강한 열대성 저기압의 경우, 공기가 구름 형성을 억제할 수 있을 만큼 깊은 층 위로 가라앉아 맑은 태풍의 눈을 형성할 수 있다. 비록 바다의 날씨는 극단적으로 격렬할 수 있지만, 태풍의 눈의 날씨는 일반적으로 잔잔하고 뇌우가 없다. 태풍의 눈은 일반적으로 원형이며 보통 직경이 30~65km(19~40마일)이지만, 3km(1.9마일)만큼 작은 눈과 370km(230마일)만큼 큰 눈도 관찰되어왔다.
태풍의 눈 주위의 적란운은 일반적으로 실내 미식축구 경기장과 비슷하게 바깥쪽으로 갈수록 높이 확장되는데, 이 현상을 "경기장 효과"라고 한다. 눈의 벽은 풍속이 가장 빠르고, 공기가 가장 움직이게 상승하고, 구름이 가장 높은 고도에 도달하고, 강수량이 가장 많은 곳이다. 가장 심한 바람 피해는 열대저기압의 눈의 벽이 육지를 통과하는 곳에서 발생한다. 약한 열대저기압에서 태풍의 눈은 열대저기압의 중심 근처에 강한 뇌우 활동이 집중된 지역과 관련된 상부 권운 보호막인 CDO(Central Dense Overcast)로 가려질 수 있다.
태풍의 눈의 벽은 특히 강한 열대저기압에서 태풍의 눈의 벽 교체 주기의 형태로 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 바깥 표면의 강우대는 안쪽으로 천천히 움직이는 뇌우의 바깥 고리로 구성될 수 있으며, 이는 일차 눈의 벽의 습기와 각운동량을 빼앗는 것으로 여겨진다. 일차 눈의 벽이 약해지면 열대성 저기압이 일시적으로 약해진다. 주기가 끝날 때 바깥 표면의 태풍의 눈이 일차 태풍의 눈을 대체하고, 이때 열대저기압은 원래 강도로 돌아올 수 있다.
크기
폭풍 크기를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 다양한 지표들이 있다. 가장 일반적인 지표로는 최대 풍속 반경, 34노트(17m/s, 63km/h, 39mph) 풍속 반경, 가장 바깥쪽 폐쇄 등압선(ROCI)의 반경, 사라지는 바람의 반경이 있다. 열대저기압의 상대적인 소용돌이 장이 1×10-5 s-1로 감소하는 반경도 있다.
지구에서 일반적인 열대저기압은 바람의 반경으로 측정했을 때 100-2,000km(62-1,243마일)의 넓은 크기에 걸쳐 있다. 평균적으로 북서 태평양 분지에서 가장 크고 북동 태평양 분지에서 가장 작다. 가장 바깥쪽 닫힌 등압선의 반지름이 위도 2도 (222km(138mi)) 미만이면, 열대저기압은 "매우 작다" 또는 "midget"이다. 위도 3~6도(333~670km(207~416마일))의 반경은 "평균 크기"로 간주된다. "아주 큰" 열대저기압은 반경이 8도(888km(552마일)) 이상이다. 관측에 따르면 크기는 폭풍의 강도(최대 풍속), 최대 바람 반경, 위도, 최대 잠재 강도와 같은 변수와 약한 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 열대저기압 "Tip"은 직경이 2,170km(1,350mi)인 열대성 폭풍우를 동반하는 기록상 가장 큰 사이클론이다. 가장 작은 폭풍은 열대저기압 마르코(2008)로, 직경이 37km(23마일)에 밖에 되지 않는 열대저기압을 발생시켰다.[2]
피해 및 대처
지름이 320 ~ 480km인 강력한 소용돌이 폭풍으로 중심 부근에는 바람이 120km/h 또는 150km/h 이상으로 불기 때문에 넓은 지역에서 큰 피해를 입는다. 허리케인이 발생하는 동안 기상학자들은 대서양과 태평양 특히 카리브해와 멕시코만을 관찰하고 기상위성이 찍은 사진을 분석하고, 기압·기온·풍속과 같은 자료를 수집하여 허리케인이 어느 지역을 얼마나 강타할 것인지 예측한다. 위성·비행기·레이더로 경로를 추적한 뒤, 기상센터는 허리케인의 경로에 있는 지역에 경보를 내린다.[2]
발달 단계
처음에는 열대저기압에서 시작하여 열대 폭풍, 그다음에는 허리케인으로 발달하게 된다. 일단 열대저기압은 눈이 없고, 바람의 세기도 60km/h 이하로 약하다. 그 열대저기압은 열대 폭풍으로 발달한다. 열대 폭풍은 눈이 있기도 하고 없기도 한다. 바람의 세기는 60-117km/h까지 성장한다. 허리케인은 눈이 있고 바람의 세기는 117km/h 이상으로 매우 세다. 또한, 힘에 따라 5개의 카테고리로 분류된다. 바람의 세기가 카테고리 1은 117km/h 이상, 카테고리 2는 165km/h 이상, 카테고리 3은 211km/h 이상, 카테고리 4는 250km/h 이상, 카테고리 5는 323km/h 이상이다. 카테고리 5는 바람의 세기와 비가 매우 세기 때문에 많은 피해가 발생한다. 하지만, 그 수는 많지 않다.[2]
움직임
환경 조타(Environmental steering)
환경 조타는 열대성 사이클론의 움직임에 가장 큰 영향을 미친다. 그것은 "개울에 의해 운반되는 나뭇잎"과 유사한 우세풍과 다른 더 넓은 환경 조건들로 인한 폭풍의 움직임을 나타낸다. 물리적으로 열대저기압 근처의 바람 또는 흐름범위는 폭풍 자체와 관련된 흐름과 환경의 대규모 흐름의 두 부분으로 취급될 수 있다. 열대저기압은 환경의 대규모 흐름 내에서 중단된 소용돌이 현상의 극댓값으로 취급될 수 있다. 이런 식으로 열대저기압 운동은 지역 환경 흐름에 의한 폭풍의 이류로 일차적으로 표현될 수 있다. 이러한 환경 흐름은 "조타 흐름"이라고 불리며 열대저기압 운동에 가장 큰 영향을 미친다. 조타 흐름의 강도와 방향은 사이클론 근처에서 수평으로 부는 바람의 수직 통합과 근사할 수 있으며, 이러한 바람이 발생하는 고도에 의해 가중된다. 바람은 높이에 따라 달라질 수 있기 때문에 조타 흐름을 정확하게 결정하는 것은 어려울 수 있다.[2]
영향
환경적 영향
열대저기압은 따뜻하고 좋은 열대성 공기를 중위도와 극지방으로 이동시키고, 용승을 통해 열염순환을 조절함으로써 전지구적 열 균형을 유지하는 데 도움이 된다. 열대저기압의 폭풍 해일과 바람은 인간이 만든 인공 구조물에 파괴적일 수 있지만, 일반적으로 중요한 어류 번식 장소인 연안의 하구를 휘젓는다. 염습지와 같은 생태계는 육지를 침식하고 초목을 파괴하는 열대저기압에 의해 심각하게 손상되거나 파괴될 수 있다. 열대저기압은 이용 가능한 영양소의 양을 증가시켜 수역에 해로운 조류 번성을 유발할 수 있다. 그리고 열대저기압이 지나간 후 곤충 개체군의 양과 다양성 모두 감소할 수 있다.
허리케인이 바다에서 해안으로 밀려오면 많은 담수 지역에 염분이 유입되고 일부 서식지가 견딜 수 없을 정도로 염분 수준이 높아진다. 일부는 염분에 대처하여 염분 염습지를 바다로 다시 방출시킬 수 있지만 다른 일부는 표면에 있는 여분의 해수를 충분히 빨리 방출하지 못하거나 이를 대체할 만큼의 충분한 담수 공급원이 없다. 따라서 일부 식물과 초목의 종들은 과도한 염분으로 인해 죽는다. 게다가 허리케인은 육지에 상륙할 때 독소와 산성 물질을 운반할 수 있다. 홍수는 다양한 유출로부터 독소를 흡수하고, 이 홍수가 땅을 오염시킬 수 있다. 이러한 독소들은 그 지역의 사람과 동물은 물론 주변 환경에도 해롭다. 열대저기압은 파이프라인과 저장 시설을 손상시키거나 파괴함으로써 기름 유출을 유발할 수 있다. 이와 유사하게 화학물질 및 가공시설이 파손되어 화학물질 유출 사고가 보고된 바가 있는데, 열대저기압이 영향을 미치는 동안, 수로가 니켈, 크롬, 수은과 같은 독성을 띠는 금속으로 오염되었다는 사례가 보고되었다.[2]
동영상
각주
참고자료
같이 보기
