미주 경제 뉴스

허리케인이 달라지고 있다

모바일 App 사용자에게는 실시간 전송!




허리케인의 과학적 혹은 기상학적 근거와 특징을 보다 면밀히 조사하고 파악하기 위해 연구는 계속된다.

허리케인 이다(Ida)가 멕시코만으로 향할 때 과학자 연구팀은 허리케인의 예상 진로 바로 앞에서 천천히 소용돌이치는 거대한 온수 덩어리를 면밀히 주시하고 있었다.


이 뜨거운 해수 소용돌이는 일종의 경고 신호였고 지름은 약 130마일에 달했다. 그리고 24시간도 채 안 되는 시간에 이다(Ida)에게 힘을 불어넣어 당초의 약한 허리케인에서 뉴올리언스 바로 앞에서 위험하고 강력한 위력의 카테고리 4 폭풍으로 바뀌었다.

바로 앞에서 세력을 키운 것은 보기 드문 변화로 대서양 앞바다에 변화가 생겼음을 보여준다.


뜨거운 해수 소용돌이

뜨거운 해수 소용돌이는 어떻게 형성될까?

루프 (loop: 소용돌이) 해류는 북대서양에서 시계 방향으로 회전하는 원형 해류인 큰 환류의 핵심 구성 요소다. 


그 강도는 열대와 카리브해에서 멕시코만으로 흐르는 따뜻한 물과 플로리다와 쿠바 사이의 플로리다 해협을 통해 다시 흐르는 것과 관련이 있다. 

거기에서 동쪽 해안을 따라 북쪽으로 흐르는 걸프 해류의 핵심을 형성한다.


걸프만에서 이 해류는 플로리다주 포트마이어스의 위도 부근에서 북쪽으로 올라갈 때 크고 따뜻한 소용돌이를 일으키기 시작하는 경우가 있다. 

특정 시점에서 걸프만에는 최대 3개의 따뜻한 소용돌이가 생길 수도 있다. 문제는 허리케인 시즌은 이런 소용돌이가 형성될 때 발생한다는 점이다. 


이는 걸프만 주변의 해안 지역 사회에 재앙을 초래할 수 있는 위중한 현상이다.

아열대 물은 걸프만 일반 물과 온도와 염도가 다르기 때문에 소용돌이를 식별하기 쉽다. 

이것은 표면에 따뜻한 물이 있고 깊이가 약 400 ~ 500 피트인 수증기층에서 화씨 78도 이상의 온도다. 


강한 염분 차이는 이들 층의 혼합과 냉각을 방해하기 때문에 따뜻한 소용돌이는 상당한 양의 열을 유지하게 된다. 

해수면의 열이 약 78F 이상일 때 허리케인이 형성되고 강화되는 것으로 알려져 있다. 


허리케인 이다 (Ida)가 지나간 소용돌이의 표면 온도는 86F가 넘었다.

이 소용돌이가 문제가 될 것이라는 것을 우주에서 해양 열 함량을 모니터링하고 특히 여름철에 해양 역학을 주시하면서 파악됐다. 


겨울철의 따뜻한 소용돌이는 1993년에 남부 전역에 눈보라를 일으킨 "세기의 폭풍"과 같은 대기 전면 시스템에 힘을 가할 수 있음이 주의 깊게 관찰되고 있다.

이 ‘열 풀’이 허리케인 아이다에 미치는 위험을 측정하기 위해 소용돌이 위로 항공기를 띄워 측정 장치를 떨어뜨렸다. 


소모성 낙하산이 지표면으로 내려와 지표 아래 약 1,30 0~ 5,000 피트 아래로 내려가는 탐사선을 방출한다. 그런 다음 온도와 염도에 대한 데이터를 보내온다.

이 소용돌이는 표면 아래 약 480 피트까지 열이 있었다. 폭풍의 바람이 표면의 더 차가운 물과 약간 섞여도 그 깊은 온수 물은 차가운 물과 섞이지 않는다. 


소용돌이는 따뜻함을 유지하고 열과 습기를 계속 제공한다. 이는 이다 (Ida)가 엄청난 양의 에너지를 얻게 되는 것을 의미했다.

따뜻한 물이 이렇게 깊숙이 확장되면 대기압이 떨어지기 시작한다. 


잠열이라고도 하는 수분 이동은 소용돌이가 크게 냉각되지 않기 때문에 따뜻한 소용돌이를 통해 해양에서 대기로 전달된다. 

이런 잠열의 방출이 계속됨에 따라 중심 압력은 계속 감소한다. 


결국 지표풍은 폭풍을 가로질러 더 큰 수평 기압 변화를 느끼게 만들고 속도가 빨라지기 시작한다. 

이것이 허리케인 이다(Ida)가 상륙하기 전날 보여준 모습이다. 폭풍은 소용돌이에서 정말 따뜻한 물을 감지하기 시작해 기압이 계속 낮아지면서 폭풍은 더욱 강해지고 형태 또한 명료해졌다.


이날 밤 자정에 소용돌이의 풍속은 시속 약 105마일이었다. 

몇 시간 후 국립 허리케인 센터의 데이터는 시속 145마일로 나타났고 이다 (Ida)는 허리케인으로 바뀌었다.


새로운 현상 '급속 강화'

기상학자들이 상층 해수 열 함량과 급속 강화가 허리케인에 미치는 영향에 더 많은 관심을 기울이기 까지는 꽤 오랜 시간이 걸렸다.

1995년에 허리케인 오팔은 걸프만에서 출현하는 열대성 폭풍이었다. 당시 기상예측가에게는 알려지지 않은 커다란 소용돌이가 걸프만 중앙에 있었다. 


러시아워때 마이애미 교통 흐름만큼 움직이면서 따뜻한 물덩이는 약 150미터까지 내려갔다. 

위성 데이터에서 기상학자들이 본 것은 표면 온도 뿐이었다. 그래서 오팔이 플로리다 팬핸들에 도달하기 위해 급속도로 세력이 커졌을 때 많은 사람들을 놀라게 했다.


오늘날 기상학자들은 열 웅덩이가 있는 곳을 자세히 주시하고 있다. 

모든 폭풍이 모든 적절한 조건을 가지고 있는 것은 아니다. 많은 윈드 시어가 폭풍우를 갈라칠 수 있지만 대기 조건과 해수 온도가 좋을 때 이런 큰 변화가 나타난다.


2005년 허리케인 카트리나와 리타는 모두 이다 (Ida)와 거의 동일한 모습을 했다. 루프 해류에서 흘러나올 준비를 하고 있는 따뜻한 소용돌이를 지나갔다.

2018년 허리케인 마이클은 소용돌이를 넘지 않았지만 루프 해류에서 분리되면서 소용돌이의 필라멘트 꼬리를 넘었다. 각각의 폭풍은 육지에 도달하기 전에 빠르게 세력이 커졌다.


물론 이런 따뜻한 소용돌이는 허리케인 시즌에 가장 흔하다. 대서양 연안에서도 가끔 이런 일이 발생하는 것을 볼 수 있지만 멕시코만과 카리브해 북서부는 더 봉쇄되어 있기 때문에 폭풍이 거세지면 누군가가 피해를 입게 된다. 


이다 (Ida)와 같이 해안 가까이에서 세력이 커지면 해안 주민들에게는 재앙이 될 수 있다.


또 하나 드문 현상 폭풍 해일 (storm surge)

허리케인이 가져오는 모든 위험 중에서 폭풍 해일은 해안을 따라 인명과 재산에 가장 큰 위협이 된다. 

이것은 집을 휩쓸고, 내륙으로 수 마일 떨어진 강변 커뮤니티를 범람시키고, 일반적으로 폭풍으로부터 해안 지역을 보호하는 모래 언덕과 제방을 부술 수 있다. 


허리케인이 해안에 도달하면서 엄청난 양의 바닷물을 해안으로 밀어내는 데 이것을 폭풍 해일 (storm surge)이라고 부른다. 

이 해일은 폭풍이 접근함에 따라 수위가 점진적으로 상승하는 것으로 나타난다. 


허리케인의 크기와 경로에 따라 폭풍 해일 홍수는 몇 시간 동안 지속될 수 있고 폭풍우가 지나간 후에 밀려난다. 

허리케인 동안 수위 높이는 정상 해수면보다 20피트 이상 높아질 수 있다. 그 위에 강력한 파도가 있는 허리케인의 폭풍 해일은 치명적인 피해를 일으킨다. 


폭풍 해일의 높이를 결정하는 것은 여러 요인이 있다.

폭풍 해일은 망망대해에서 시작된다. 허리케인의 강한 바람은 바닷물을 이리저리 밀어내고 폭풍 아래에 물이 쌓이게 한다. 

폭풍의 낮은 기압은 또한 수위를 높이는 데 작은 역할을 한다. 이 물더미의 높이와 범위는 허리케인의 강도와 크기에 따라 달라진다.


이 물더미가 해안을 향해 이동함에 따라 다른 요인들이 해일 높이와 범위를 바꿀 수 있다.

해저의 깊이는 주요한 요인이 된다. 해안 지역에 해안선에서 완만하게 경사진 해저가 있는 경우, 더 가파른 하락이 있는 지역보다 더 높은 폭풍 해일을 볼 가능성이 더 크다. 루이지애나와 텍사스 해안을 따라 있는 완만한 경사가 일부 파괴적인 폭풍 해일 발생에 원인을 제공했다. 


2005년 허리케인 카트리나의 해일이 제방을 부수고 뉴올리언스를 범람시켰다. 

2008년 허리케인 아이크의 15~17피트 폭풍 해일과 파도는 텍사스 볼리바 반도에서 수백 채의 집을 휩쓸었다. 


둘 다 취약한 지역을 강타한 크고 강력한 폭풍이었다. 

해안선의 모양도 파도를 형성하는  데 작용할 수 있다. 

폭풍 해일이 만이나 강으로 유입되면 땅의 지형이 깔때기 역할을 해 물을 더 높이 보낼 수 있다. 


달과 태양의 중력으로 인해 발생하는 조수 역시 폭풍 해일의 영향을 강화하거나 약화시킬 수 있다. 

따라서 허리케인 상륙과 비교해 해당 지역의 조수의 타이밍을 아는 것이 중요하다. 만조 때는 이미 물의 높이가 높아져 있는 상태다.


 밀물 때 육지에 상륙하면 폭풍 해일이 더 높은 수위를 유발하고 더 많은 물을 내륙으로 가져다 준다. 


2020년 8월 3일 허리케인 이사이아스 (Isaias)가 만조에 가까워졌을 때 캐롤라이나 주는 이 영향을 받았고 그 결과 10 피트 이상 수위가 상승했다. 


해수면 상승은 폭풍 해일에 영향을 미치는 또 다른 우려 요인이다.

물이 따뜻해지면 팽창하고 지구 온도가 상승함에 따라 지난 세기 동안 서서히 해수면이 상승했다. 빙상과 빙하가 녹는 담수도 해수면 상승을 가중시켜 연안 바다 높이를 높인다.


허리케인이 도착하면 더 높은 바다는 폭풍 해일이 더 내륙으로 물을 더 가져와 더 위험하고 광범위한 피해를 입힐 수 있음을 의미한다.


그렇다면 이 모든 것이 기후 변화와 관련이 있는 것일까?

지구 온난화가 일어나고 있다는 것을 기상학자들은 알고 있고 멕시코만과 다른 지역에서 표면 온도가 온난화되고 있다는 것을 안다. 그러나 급격한 세력 확장에 관해서는 이런 열역학의 많은 부분이 국부적이라는 것이 일반적인 이론이다. 


지구 온난화가 얼마나 큰 역할을 하는지는 허리케인에 대해 완전한 연구가 되지 않아 여전히 불분명하다.

과학자들은 허리케인 이다 (Ida)와 다른 허리케인의 온도 측정값을 위성과 기타 대기 데이터와 비교함으로써 폭풍의 급속한 세력 확장에 바다가 하는 역할을 좀 더 이해할 수 있게 되었다. 


과학자들은 예측에 사용되는 컴퓨터 모델 시뮬레이션을 미세 조정해 미래에 보다 자세하고 정확한 경고를 제공하게 될 것이다.



List
Today 0 / All 681
no. Subject Date

 


워싱턴 미주경제 - 4115 Annandale Rd. suite 207 Annandale, VA 22003 703)865-4901

뉴욕 미주경제 - 600 E Palisade Ave. suite 3 Englewood Cliffs, NJ 07632 201)568-1939