태풍 2호 마와르 북상중 5월인데 벌써...

 2023년 제2호 태풍 마와르(MAWAR)가 괌을 지나면서 대형 태풍으로 발달할 것으로 보입니다.

 

기상청은 19일 밤 23시 제4호 열대저압부가 괌 인근에서 생성돼 20일 21시 괌 남남동쪽 약 880km부근해상에서 제2호 태풍 마와르로 발달할 예정이라고 전했습니다. 제4호 열대저압부 20일 새벽 02시기준 현재위치는 괌 남남동쪽 약 910km부근해상에서 북상중입니다.

제2호 태풍 마와르 예상 이동경로

21일 21시 괌 남남동쪽 약640km부근해상
22일 21시 괌 남남동쪽 약 360km부근해상
23일 21시 괌 동북동쪽 약 70km부근해상
24일 21시 괌 북북서쪽 약 320km부근해상

 

※ 마와르 : Mawar
마와르, 말레이시아에서 제출한 태풍 이름이며 장미를 의미함

'태풍의 발달 구조'

중심 기압을 떨어뜨리는 웜 코어의 형성

열대 저기압이 발달해서 태풍이 되면 일기도에서 살펴본 바와 같이 중심 부근의 기압 경도력이 매우 커집니다. ‘공기 기둥 이론’을 떠올려보면 알 수 있듯 기압은 공기 기둥의 무게와 관계 깊기 때문에 공기 기둥이 따뜻해지면 지상의 기압은 낮아집니다. 따라서 여기서도 태풍 내부의 온도 분포를 조사해보면 어떤 특징이 있는지 알 수 있습니다.

중심 부근 약 10km 상공에 평균 대기 온도에 비해 15℃나 높은 영역이 있습니다. 이 영역은 코끼리 코처럼 아래쪽으로 길쭉한 모양입니다. 하층이나 중층은 중심에서 조금 떨어진 반경 부근에 선이 연직 방향으로 촘촘하게 그려져 있어 주변과의 온도차가 극심함을 알 수 있습니다. 이처럼 열대 저기압 중심 상공에 존재하는 온도가 높은 부분을웜 코어(온난 핵)라고 합니다.

그림의 태풍 중심에서 수십 킬로미터 정도, 특히 선이 촘촘해 온도차가 극심한 부분은 눈의 벽의 가장 안쪽(태풍의 중심)에 해당합니다. 여기보다 더 안쪽 영역이 태풍의 눈입니다.

태풍의 중심 부근은 지상 일기도의 등압선이 매우 촘촘한데, 이는 중심 부근에 웜 코어가 형성되어 있기 때문입니다. 중심 부근의 공기 기둥은 기온이 상승하기 때문에 가볍습니다. 그래서 지상 주변과 온도차가 커져 지상 등압선의 간격이 좁아지는 것입니다.

중심 부근의 공기가 데워지는 이유는 눈의 벽 내부에서 다량의 수증기가 응결하여 잠열을 방출하기 때문입니다. 또 눈의 안쪽은 수증기 응결로 인한 구름이 없지만 역시 온도가 높습니다. 이는 눈의 벽 안에서 가열되면서 상공에 이른 공기의 일부가 눈 내부에서 하강하여 단열 압축되기 때문입니다.

이상으로 수증기의 잠열이 웜 코어를 생성한다는 사실을 알아봤습니다. 그런데 반경 100km 이상에 걸쳐 폭풍우를 일으키는 에너지의 정체가 수증기라니 믿을 수가 없습니다. ‘기껏 수증기가?’라고 생각할지도 모르겠지만 수증기가 방출하는 잠열은 일반적으로 생각하는 것보다 훨씬 큽니다. 여기서 구름이 뿌리는 강수량으로 잠열이 얼마나 방출되는지 그 크기를 역산해봅시다.

1kg의 수증기가 응결할 때 방출하는 잠열 에너지는 2.5×103kJ(킬로줄)입니다. 반경 100km 영역에 시간당 20mm의 비가 내린다고 가정하면 총 강우량은 약 6억 톤(6×1011kg)이며 다시 말해 이와 동일한 질량의 수증기가 1시간 동안 응결한 것입니다. 이때 방출되는 잠열의 총 에너지를 계산하면 1.5×1015kJ이며 운동량으로 따지면 4×1011kJ, 즉 4,000억 kW(킬로와트)입니다. 구름 안에서 방출되는 잠열 에너지가 얼마나 막대한지 짐작하고도 남습니다.