집중호우

집중호우(集中豪雨, cloudburst, heavy rainfall)는 어느 한 지역에 집중적으로 내리는 비를 말한다. 호우(豪雨, heavy rainfall), 폭우(暴雨, downpour) 또는 큰비라고도 한다.

개요

집중호우는 짧은 시간 동안에 좁은 지역에서 많은 양의 비가 내리는 현상을 가리킨다. 비교적 좁은 지역에 짧은 시간 동안 내리는 많은 양의 비를 말한다. 큰비, 호우 또는 폭우라고도 한다. 원래 집중호우라는 용어는 언론 보도 관계자들에 의해서 만들어졌지만, 거의 기상용어화 되었으며, 장대비, 작달비로 순화하여 표현하기도 한다. 집중호우는 좀 더 시간적·공간적으로 집중되어 온다는 의미를 강조한 표현이며, 일기예보뿐 아니라 학문적으로도 널리 사용되고 있다. 비슷한 말로 국지성(局地性) 호우가 있으며, 이는 지역적으로 좀 더 좁은 지역에 내리는 호우에 대한 표현이다. 집중호우에 대한 정의는 명확하지 않으나, 일반적으로 1시간에 30mm 이상이나 하루에 80mm 이상의 비가 내릴 때, 연 강수량의 10% 정도의 비가 하루 동안에 내릴 때를 말한다. 집중호우의 지속 시간은 수십 분에서 수 시간 정도이며, 보통 반경 약 10~20km 정도의 비교적 좁은 지역에 집중적으로 내리고, 때로는 천둥 번개를 동반하기도 한다. 태풍, 장마전선, 발달한 저기압, 고기압의 가장자리의 대기 불안정 등에 동반되어 2~3일간 지속되기도 한다.

집중호우에 대한 강수량이나 시·공간적인 기준이 명확하게 마련되어 있지는 않으나, 대한민국의 경우 관련 자료로 참고할 수 있는 것은 기상청에서 발표하는 호우주의보 및 경보에 대한 기준이다. 보통 3시간 동안 60mm 이상 또는 12시간 동안 110mm 이상 비가 내릴 것으로 예상될 때 호우주의보를 발표하고, 3시간 동안 90mm 이상 또는 12시간 동안 180mm 이상 비가 내릴 것으로 예상될 때 호우경보를 발표한다. 한국에서 집중호우는 대체로 강수 집중률이 높은 여름철에 발생하는데, 이를 유발하는 요인으로는 초여름 장마철 장마전선과 관련한 집중호우, 태풍에 의한 집중호우, 대류성 강수인 소나기에 의한 집중호우 등이 있다. 또한 수증기를 많이 포함한 공기가 지형적인 요인으로 인해 상승할 때 발생하기도 한다. 대한민국의 경우 여름철 바다를 거쳐 불어오는 남서풍 등이 산지를 만나 상승하면서 발생시키는 집중호우가 많이 발생한다. 이 밖에도 최근에는 제트기류의 영향이나 지구온난화로 인한 기후변화도 영향을 미치고 있는 것으로 보고되고 있는데, 아직까지 이에 대한 정확한 분석이나 예측은 어려운 실정이다.

근래에 들어 게릴라성 집중호우라는 말도 자주 등장하고 있으며, 이는 빠르게 변하는 기상상황으로 집중호우의 예측이 어렵거나 여러 곳에서 집중호우가 국지적으로 발생하는 상황을 가리킬 때 사용하는 표현이다. 한편 집중호우는 천둥·번개를 동반하기도 하며, 여름철 홍수 피해와 함께 산사태, 각종 유실사고, 감전 및 침수 피해 등을 가져올 수 있다. 특히 산지 지형이 많고, 하천의 유역면적이 좁은 우리나라는 집중호우 시 하천 수위가 빠르게 증가하는데, 이로 인해 계곡이나 하천 주변의 경우 갑작스러운 수위 상승으로 피해를 가져오기도 한다. 현재까지 대한민국에서 관측된 1시간 동안의 최다(最多) 강수량은 1988년 7월 31일에 기록된 전남 순천의 145mm이며, 1일 최다 강수량은, 2002년 8월 31일 태풍 루사의 접근 시 강원 강릉지방의 870.5mm이다.

명칭

대한민국 기상청에서는 '호우(豪雨, heavy rainfall)', '집중호우(集中豪雨, localized rainfall)'라는 용어를 주로 사용하며, 3시간 동안 60mm 이상 또는 12시간 동안 110mm 이상 비가 내릴 것으로 예상되는 때에 호우주의보를 발효하고, 3시간 동안 90mm 이상 또는 12시간 동안 180mm 이상 비가 내릴 것으로 예상되는 때 호우경보를 발효한다. 보다 대중적으로는 '폭우(暴雨, downpour)'라는 표현도 사용된다. 순우리말로는 '장대비'라 부르기도 하며, 이 밖에 유의어로 '대우(大雨)', '다우(多雨)' 등이 표준국어대사전에 등재되어 있다.

집중호우를 가리키는 표현 가운데 '게릴라성 호우' 또는 '게릴라 호우(ゲリラ豪雨)'는 과거 일본 기상청에서 집중호우를 묘사하며 사용했던 표현으로, 특히 예측하기 어려운 짧은 시간에 많은 비를 뿌리고 사라지는 형태의 호우를 말한다. 보통 시간당 100mm 이상의 초단기 극한호우에 붙여지며, 한국에도 일본어 기사를 번역하는 언론 및 기상학 서적을 통해 이 용어가 수입되어 쓰이기 시작했다. 또 다른 말로는 '선상강수대(線状降水帯)'라는 표현도 쓰이기도 한다.

이렇게 일본의 기상학 관련 시사용어 중에는 특히 대비가 필요한 경우 심각한 표현을 통해 대중에게 충격을 주어 뇌리에 각인시키려는 시도가 많은데, 다른 예시로 '폭탄 저기압(爆弾低気圧)' 등이 있다. 그러나 현재는 일본 기상청에서도 공식적으로 이들 용어를 사용하지 않으며, '국지적 대우(局地的大雨)'라는 일반적인 명칭으로만 표현한다. 이유는 전쟁을 연상시키는 과격하고 폭력적인 표현이기 때문이다.

한편, 독자적인 순우리말 느낌의 표현이 많은 북한에서도 기상 용어로 폭우를 사용한다. 북한 기상수문국은 '폭우경보'와 '홍수경보'를 발령하는 권한을 갖고 있다. '무더기비'는 무더기로 내리는 비라고 하여 1~3일간 200mm 이상 내리는 비를 가리키는 개념인데 '무더기'는 단순히 수효가 많음을 의미하기에 '좁은 면적'이라는 개념은 없다. 중국에서는 24시간 내에 50mm 이상 내리는 비를 폭우(暴雨, bàoyŭ)라고 정의한다.

특징

일반적으로 집중호우는 한 시간에 30mm 이상이나 하루에 80mm 이상의 비가 내릴 때, 또는 연강수량의 10%에 상당하는 비가 하루에 내리는 정도를 말한다. 호우는 적운계열의 대류계 발달시간에 따라 지속시간이 수십 분에서 수 시간 정도로 강수 구역이 보통 반경 10~20km 넓이의 지역에 집중적으로 내린다. 천둥과 번개를 동반하는 경우가 일반적이며 태풍과 장마전선 및 발달한 저기압과 수렴대 등에 동반되어 2~3일간 지속되기도 한다. 호우는 주로 강한 상승기류에 의해 형성되는 적란운에서 발생한다. 적란운의 크기는 보통 수평 방향으로 수 km에서 수십 km, 연직 방향으로는 대류권의 꼭대기 부분인 권계면(고도 10~15km)에 달한다. 발달한 적란운은 약 1,000~1,500만 톤의 수분을 포함하고 있고 구름이 한곳에 정체하여 계속 비가 내릴 때 집중호우가 된다. 이 구름은 수명이 1~2시간 정도밖에 되지 않으나, 주변의 기상조건에 따라 발생하고 소멸하는 과정이 수없이 반복되면서 며칠 동안 계속되는 때도 있다.

대한민국의 집중호우 특성

아래 그림은 대한민국에서 여름철 집중호우를 유발하는 종관강제력의 모식도이다. 우리나라의 호우는 장마전선과 연관되어 상층의 기압골의 발달에 의한 것과 장마가 북상한 후 태평양의 아열대고기압의 북서연변에서 상층의 기압골과 관련된 대류계의 활동에 의한 것으로 나눌 수 있다. 따라서 대략 6월 중순부터 7월 하순까지의 호우는 대개 장마전선에서 발생하는 것이며 7월 하순부터 9월 초순에 발생하는 호우는 대류불안정에 그 원인이 있다. 그러나 지구온난화 등 기후변화에 따라 호우의 강도와 지속시간이 증가하고 아열대성 호우로 변화될 수 있다.

대한민국 여름철 집중호우를 유발하는 종관강제력의 분포(출처 : 한국기상학회)

집중호우를 유발하는 핵심요소

강수 사례에서 강수량은 강수강도와 강수의 지속시간으로 결정되는데, 강수 강도를 결정하는 요소로는 강수를 만들어낼 수증기량과 대류계의 연직구조 및 강수물리이며, 강수의 지속시간은 전체 시스템의 상대적인 이동 방향과 대류계의 생성 벡터(새로운 대류세포의 형성 방향) 등에 의해서 결정된다. 이에 따라 집중호우를 유발하는 핵심적인 요소로는 아래와 같은 요소들을 들 수 있다.

• 매우 높은 대기불안정도의 존재
• 하층에서의 충분한 수증기 공급
• 대류 강제력(하층수렴, 한랭건조기류, 상하층 역학커플링)에 의한 상승운동
• 따뜻한 비(Warm rain) 강수물리과정(낮은 응결고도와 높은 빙결고도)

이러한 집중호우 핵심요소들은 단열선도상의 기상요소들을 통해서 가능 여부를 파악할 수 있다. 그림 2는 2010년 9월 21일 서울에 하루동안 260mm의 비가 내려 광화문에 홍수가 났던 집중호우 사례의 단열선도이다. 단열선도에서 분석된 기상요소를 보면, 불안정 지수들이 매우 높은 값을 보이고 있고 빙결고도는 대략 5km 정도인 반면 상승응결고도는 지상 바로위의 높이에 형성되어 전형적인 따뜻한 비 강수물리과정을 보이며 가강수량은 46.7mm로 평상시의 약 1.6배로 집중호우의 핵심요소를 모두 갖추고 있다.

대류계 구조와 집중호우

대류계의 구조와 집중호우(출처 : 한국기상학회)

대류계의 구조에 따라 그 무게중심의 위치에 따라 강수강도가 달라지기 때문에 대류계 상부의 높이기 비슷하더라도 집중호우를 유발하는 데에는 차이가 있다. 오른쪽 그림의 왼쪽 대류계는 높은 대류가용잠재에너지와 큰 바람 시어에 의해 연직으로 강하게 성장한 경우인데, 자유대류고도(LFC; Level of Fee Convection)가 높기 때문에 상당한 규모의 강한 역학적 수렴을 필요로 한다. 또한 빙결고도가 낮아 구름 내부에 많은 얼음입자가 포함되어 있어 집중호우를 내리기는 어렵다. 한편 오른쪽 대류계의 경우, 운저 고도가 낮고 빙결 고도가 낮아 대기 하층의 수증기가 충분히 공급될 수 있다. 또한 한랭핵(Cold Pool)을 형성해서 대류계 이동 방향으로 지속적으로 수증기를 공급할 수 있기 때문에 대류계가 오래 유지될 수 있어서 강수 효율이 높아 집중호우를 유발하는 대류계의 구조다.

발생 원인 및 규모

주로 강한 상승기류에 의해 형성되는 적란운에서 발생한다. 적란운이 크게 발달하려면 풍부한 수증기 공급이 있어야 하며, 많은 수증기를 머금고 있는 공기가 상승할 수 있는 기상조건이 형성되어야 한다. 따라서 따뜻하고 습한 공기와 접하고 있는 해안 부근이나 공기가 모여들어 상승하기에 좋은 조건인 산악지형인 곳이 호우가 발생할 수 있는 가능성이 높은 지역이다. 그러나 성질이 다른 커다란 공기 덩어리가 만나는 경계면인 전선, 공기가 모여들어 강하게 상승하는 '수렴대' 등이 형성될 때는 지리적 여건과 상관없이 집중호우가 나타난다. 적란운이 짧은 시간 동안 비를 뿌리면 보통 '소낙성 강수'라고 말하지만, 이 구름이 한곳에 정체하여 계속 비가 내리면 집중호우가 되는 것이다. 이 구름은 수명이 1~2시간 정도밖에 되지 않으나, 주변의 기상조건이 맞으면 생성하고 소멸하는 과정이 수없이 반복되면서 며칠 동안 계속되는 때도 있다.

참고자료

• 〈집중호우〉, 《네이버 국어사전》
• 〈집중호우〉, 《등산상식사전》
• 〈집중호우〉, 《두산백과》
• 〈집중호우〉, 《두산백과》
• 〈집중호우〉, 《나무위키》
• 〈집중호우〉, 《기상학백과》

같이 보기

• 비
• 지역
• 현상
• 태풍
• 장대비
• 작달비
• 강수량
• 고기압
• 저기압
• 가랑비
• 기상청
• 기상법
• 일기예보
• 장마전선
• 기후변화
• 제트기류
• 호우경보
• 기상주의보
• 지구온난화

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