지구과학 고2 대기와 해양의 상호작용

태풍

열대 저기압인 태풍의 발생·발달·소멸 과정과 우리나라에 미치는 영향을 탐구한다.

따뜻한 열대 해상에서 발생해 수증기의 숨은열을 연료로 발달하는 강한 열대 저기압으로, 전선이 없고 중심에 맑게 갠 눈을 가집니다.

태풍은 바다에서 열을 퍼 올려 돌아가는 거대한 엔진입니다. 연료 탱크가 바다이므로, 바다를 떠나 육지에 오르는 순간 연료가 끊겨 힘을 잃기 시작합니다.

쉽게 말하면

온대 저기압은 찬 기단과 따뜻한 기단의 온도 차를 연료로 씁니다. 태풍은 그럴 수가 없습니다. 태어나는 곳이 열대 해상, 즉 온통 따뜻하고 습한 하나의 기단 속이라 부딪힐 상대가 없기 때문입니다. 그래서 태풍은 전선이 없습니다.

대신 태풍은 바다에서 연료를 얻습니다. 뜨거운 바다에서 엄청난 양의 물이 증발해 수증기가 되어 올라가고, 그 수증기가 상공에서 응결하며 숨은열을 쏟아 냅니다. 대기 안정도에서 본 그 숨은열입니다. 방출된 열은 공기를 더 데워 상승을 강화하고, 강해진 상승은 더 많은 수증기를 빨아올립니다. 이 되먹임 고리가 태풍을 키웁니다.

회전은 전향력(코리올리 힘)이 만듭니다. 중심으로 빨려 들어가던 공기가 북반구에서 오른쪽으로 휘어 반시계 방향의 거대한 소용돌이가 됩니다. 전향력이 0인 적도 바로 위에서는 회전이 생기지 않아 태풍이 발생하지 않습니다. 태풍이 적도에서 조금 떨어진 위도에서 만들어지는 이유입니다.

중심에는 '눈'이 있습니다. 격렬하게 회전하는 공기가 원심력 때문에 중심까지 완전히 파고들지 못하고, 중심에서는 오히려 공기가 약하게 하강합니다. 하강 기류는 구름을 흩으므로 눈 안은 바람이 약하고 하늘이 갭니다. 태풍 한복판이 가장 사나울 것 같지만 실제로 가장 사나운 곳은 눈을 둘러싼 눈벽입니다.

소멸도 연료로 설명됩니다. 태풍이 육지에 상륙하면 수증기 공급이 끊기고 지표 마찰이 커져 급격히 약해집니다. 고위도로 올라가 찬 공기와 만나면 전선을 갖게 되면서 온대 저기압으로 성질이 바뀝니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

태풍의 눈이 맑은 이유

눈벽에서 격렬하게 상승한 공기의 일부가 중심 쪽으로 되돌아와 천천히 하강합니다. 하강하는 공기는 압축되어 데워지므로 구름이 증발해 사라집니다. 태풍의 눈 안에서는 바람이 잦아들고 파란 하늘이 보이기도 합니다. 이 고요함에 속아 밖으로 나왔다가 반대편 눈벽이 도착하면 정반대 방향의 강풍을 맞게 됩니다.
예시 2

위험 반원과 안전 반원

태풍은 자체 회전을 하면서 동시에 진행합니다. 북반구에서 태풍 진행 방향의 오른쪽은 회전하는 바람의 방향과 태풍이 이동하는 방향이 같은 쪽으로 더해져 바람이 더 강해집니다(위험 반원). 왼쪽은 두 방향이 반대여서 상쇄되어 상대적으로 약합니다(안전 반원). 같은 태풍이라도 우리 지역이 어느 쪽에 놓이느냐로 피해가 크게 달라집니다.
예시 3

태풍이 포물선을 그리는 이유

발생 초기 저위도에서는 무역풍을 타고 서쪽으로 나아가다가, 북상해 중위도에 들어서면 편서풍의 영향을 받아 북동쪽으로 방향을 틉니다. 그래서 태풍의 경로가 전형적인 포물선 모양이 됩니다. 실제 경로는 주변 고기압의 세력에 따라 크게 달라집니다.

자주 하는 오해

태풍의 중심이 가장 강할 것이라 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움태풍의 눈은 태풍의 심장이니 가장 바람이 세고 비가 많다

실제로는눈 안은 하강 기류로 바람이 약하고 하늘까지 갭니다. 가장 강한 곳은 눈을 둘러싼 눈벽입니다.

이 오해는 저기압을 '중심으로 갈수록 심해지는 것'으로만 봤기 때문에 생깁니다. 실제로는 회전이 매우 빨라지면 원심력 때문에 공기가 중심까지 들어가지 못하고 눈벽에서 위로 치솟습니다. 중심으로는 오히려 위에서 공기가 내려옵니다. 태풍 통과 중 갑자기 조용해졌다면 눈이 지나는 중이며, 곧 반대 방향의 강풍이 닥칩니다.

태풍이 육지에서 약해지는 이유를 '산에 부딪혀서'라고만 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움산맥이 태풍을 막아 주기 때문에 상륙하면 약해진다

실제로는가장 큰 이유는 수증기 공급이 끊기는 것입니다. 지형 마찰도 보태지만, 연료가 사라지는 것이 결정적입니다.

태풍의 에너지원은 따뜻한 바닷물에서 증발한 수증기의 숨은열입니다. 육지에 오르면 그 공급이 즉시 끊깁니다. 실제로 평평한 육지에 상륙해도 태풍은 빠르게 약해집니다. 반대로 바다 위에서는 수온이 충분히 높기만 하면 오랫동안 세력을 유지합니다. '에너지원이 무엇인가'를 잡으면 발생·발달·소멸이 하나의 논리로 꿰어집니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

온대 저기압고2

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

없음 — 이 개념이 마지막입니다

같은 단원의 개념 — 대기와 해양의 상호작용

자주 묻는 질문

Q1태풍, 허리케인, 사이클론은 무엇이 다른가요?

같은 열대 저기압인데 발생하는 바다에 따라 부르는 이름이 다릅니다. 북서 태평양에서 생기면 태풍, 북대서양과 북동 태평양에서 생기면 허리케인, 인도양 등에서 생기면 사이클론입니다. 물리적 원리는 같습니다.

Q2태풍은 해로운 존재인가요?

피해는 크지만 지구 전체로 보면 역할이 있습니다. 저위도에 남는 열을 고위도로 실어 나르는 거대한 열 수송 장치입니다. 또 물 부족을 해소하고, 바닷물을 뒤섞어 표층에 산소와 영양분을 공급하는 효과도 있습니다.

Q3태풍이 우리나라에 오면 왜 온대 저기압으로 바뀌나요?

북상하면서 찬 공기와 만나기 때문입니다. 성질이 다른 두 기단이 접하면 전선이 생기고, 에너지원도 수증기의 숨은열에서 기단의 온도 차로 옮겨 갑니다. 전선을 갖게 된 그 순간부터 더 이상 태풍이 아니라 온대 저기압입니다.

교육과정 2022 개정 · 고2 지구과학 · 대기와 해양의 상호작용 수록 기본 (교육과정 단원)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

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이제 개별 저기압에서 눈을 떼고 지구 전체의 바람 구조를 볼 차례입니다. 대기 대순환에서 태풍이 왜 저위도에서 태어나 고위도로 향하는지가 더 큰 그림 안에서 설명됩니다.

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