덥다. 왜 더울까? 이유는 3 가지이다. 일사, 이류, 승온 때문이다.

숨이 턱턱 막힐 정도의 여름철 무더위는 아니지만, 선선한 날씨에서 더운날씨로 넘어갈 땐 체감적으로 많이 덥다고 느낀다. 찬물에 있다가 뜨거운 물에 들어가는 것이, 미지근한 물에서 뜨거운 물로 가는 것보다 더 확연한 느낌 차이가 있는 것과 비슷하다고 할 수 있을 것이다. 

최근 더위 관련 뉴스를 가져와봤다.

May 30, 2017. 오늘도 불볕 더위. 자외선 오존 나쁨

May 29, 2017. 29일 월요일 전국 30도 안팎 무더위 기승

May 28, 2017. 일요일 한낮 더위 기승. 자외선 오존 주의

30일인 오늘도 서울을 비롯한 전국에서 29도~33도를 보인다는 전망이다.

그러면 왜 더울까? 나는 더운 이유에 대해서 세 가지로 나누어봤다. 

1. 공기가 정지해 있는 것
2. 공기가 수평적으로 움직이는 것
3. 공기가 연직적으로 움직이는 것

더위에는 복합적인 요인이 있겠지만 기본적으로 이 세 가지 중 각각 일어나거나, 혹은 두 세개가 복합적으로 일어난다고 생각한다. 차례대로 알아보자. 

1. 공기가 정지해 있는 것. 즉 맑은 날 햇빛이 쨍쨍 내리쬐어 덥다
   
   직관적으로도 햇빛이 쨍쨍 내리쬐면 덥다. 햇빛이 쨍쨍 내리 쬐려면 구름이 없거나 적어야 한다. 구름이 없거나 적으려면 상승운동보다는 하강운동이 일어나야 하는데, 이는 고기압권역에서 가능한 일이다. 정리하자면 고기압권역에서 지상의 공기가 정지해 있는 가운데 구름이 없어 태양의 일사가 그대로 들어와 더워지게 된다.
   
   
   
2. 공기가 수평적으로 움직이는 것. 즉 더운 공기가 수평적으로 한반도로 이류되는 경우
   
   온풍기를 생각하면 쉽다. 따뜻한 바람이 불어오면 더운 날엔 더 덥다. 따뜻한 바람이 불어들어오려면 두 가지가 필요하다. 따뜻한 온도와 바람이다. 이 두가지를 물리적으로 나타낸 공식이 이류(advection)이다. 이러한 warm advection은 북태평양 고기압의 가장자리에서 남서풍을 타고 들어온다. 즉 저위도의 따뜻한 공기를 북태평양 고기압이 가장자리의 바람을 이용해 한반도로 유입되게 하는 것이다. 단 최근 케이스는 이동성 고기압의 가장자리에서 중국 화중, 화남지역의 뜨거운 열기를 수송해와서 더운 경우이므로 엄밀히 말하면 약간은 다르다. 그렇지만 크게 보면 비슷하다.
   
   
   
3. 공기가 연직적으로 움직이는 것
   
   공기가 연직적으로 움직이면 단열승온이 된다. 단열승온이란 하나의 system 내에 열의 출입이 없는 가운데 (이를 단열이라고 함) 온도가 올라가는 것이다. 1번에서 말했듯이 고기압권역에서는 구름이 없어 일사가 그대로 들어와 덥기도 하지만, 추가적으로 고기압의 하강운동이 단열승온을 일으켜 더 더워진다. 결론적으로 고기압은 더운 날씨를 더 덥게 만드는 녀석이다.

지금 까지는 기본 콘셉이고, 추가적으로 1,2,3번 현상과 관련하여 나타나는 기상현상은 무엇이 있을까? 차례로 알아보면 :

1. 소나기가 내릴 수 있다. 고기압 권역 내에서 안정한 기단내에서는 상층 차가운 공기가 유입되면 대기 불안정이 야기된다. 이럴 때 사용하는 것이 SSI 불안정 지수이다.(KI나 CAPE는 하층제트가 있는 저기압권에서 사용한다). SSI지수의 변수는 500hPa, 850hPa, 850hPa에서의 LCL이므로, 중하층과 중층의 성질차이를 이용한 것으로 유추할 수 있다. 정리하자면, 정지된 고기압권역에서는 덥기도 하지만, 상층 한기가 유입되며 소나기가 내릴 수 있다.
   
   
   
2. 태풍이 있다면 더 뜨겁고 습한 바람이 들어올 수 있다. 예를 들어 태풍이 대만지역에 위치하고 북태평양 고기압의 가장자리에 우리나라가 위치하면, 태풍의 뜨거운 에너지와 수증기가 북태평양 고기압이 가세하여 힘차게 한반도로 끌어 올린다. 끈적끈적하고 밤 사이에도 온도가 최저 25도 이상 나타나는 열대야가 발생할 수 있다.
   
   
   
3. 티벳고기압과 북태평야 고기압이 포개어 지면 단열승온 효과는 더 늘어난다. 티벳고원과 몽골고원은 고도가 높다. 티벳고원의 경우 높은 곳은 5km이다. 이러한 고원들이 일사를 받아 고원 지표면에 열저기압이 나타나면, 상층엔 티벳 고기압이 생긴다. 이러한 티벳고기압이 편서풍을 타고 우리나라에 영향을 줄 수도 있고, 또는 티벳 고기압이 북태평양 고기압보다 더 키가 커서 두 고기압이 포개어진 구역에 한반도로 들어서면, 단열 승온 효과는 더 늘어날 것이다. 이때 변수는 티벳고기압에 쌓인 눈인데, 눈이 많으면 알베도가 높아 쉽게 가열되지 못할 것이고, 눈이 적으면 반대일 것이다.  

더운 이유에 대해서 주변 자료들을 참고하여 3 가지로 나누어 봤다. 자연의 현상이 이렇게 단순하겠나 싶겠지만, 기본적인 3가지 컨셉을 바탕으로 생각하면 재밌을 것이다. 더위는 사고를 느리게 한다. 좀 더 여유를 갖고 현명하게 더위를 잘 헤쳐나가자. 나는 오늘 밤에도 냉장고에서 꿀잠 잘 예정이다.