태풍, 번개, 천둥은 어떻게 만들어지는걸까? / 태풍, 천둥, 번개가 만들어지는 이유와 과정

기상청에선 제9호 태풍‘루핏(LUPIT)의 영향으로

오늘(9일) 동해안에 많은 비를 예상했지만

아니나 다를까 역시나

오늘은 날씨가 매우 좋음이였다

그렇다

기상청은 구라청이였다

...

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기상청을 유지하는데 들어가는 비용과 노력으로

다른나라에서 기상 정보를 사오는게

더 저렴하고 정확한 정보를 얻는 방법이지 않을까?

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조심스럽게 혼자만의 생각을 해보게 되는 하루다

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그러던 중 갑자기 떠오르는 궁금증이 있다

태풍하면 떠오르는 대표적인 4가지!!

비와 번개 천둥 그리고 강풍

이들은 어떤 이유로 어떠한 과정을 거쳐 생기는걸까?

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나중에 진짜 태풍의 영향권에 들어섰을 때

호기심 대장 우리 꼬맹이들에게

제대로 된 정보를 전달해 주기위해

오늘도 늦은 나이에 공부를 해본다

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태풍이란​

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북태평양 서부에서 발생하는 열대 저기압 중에서 중심 부근의 최대 풍속이 17m/s 이상으로 강한 폭풍우를 동반하는 열대성저기압(자연현상)을 말한다

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발생 지역에 따른 열대성 저기압의 명칭

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열대성 저기압은 발생 해역에 따라 명칭이 다른데 

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▷북서태평양 필리핀 근해에서 발생하는 것을 태풍(Typhoon) ​

▷북대서양, 카리브해, 멕시코만, 북태평양 동부에서 발생하는 것은 허리케인(Hurricane) ​

▷인도양, 아라비아해, 뱅골만 등에서 생기는 것은 사이클론(Cyclone) 

▷호주 부근 남태평양에서 발생하는 것은 윌리윌리(Willy-Willy)라고 한다.

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결국 허리케인, 사이클론, 윌리윌리 모두

이름만 다를뿐 우리가 알고 있는 태풍과 같다

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태풍 발생의 원인​

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태풍은 적도 부근이 극지방보다 태양열을 더 많이 받기 때문에 생기는 열적 불균형을 없애기 위해, 저위도 지방의 따뜻한 공기가 바다로부터 수증기를 공급받으면서 강한 바람과 많은 비를 동반하며 고위도로 이동하는 기상 현상 중의 하나이다.

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적란운 - 수직으로 발달한 커다란 구름이다. 쌘비구름 또는 소나기구름이라고도 한다

적도 인근 해상의 공기는 고온다습하고 불안정하다. 이에 따라 기압이 주변보다 약한 곳이 생기면 인근의 공기가 몰려들어 상승하면서 자그만한 소용돌이를 이루며 적란운을 만든다. 때에 따라 적란운이 비를 뿌리는 스콜이 발생한다. 이 같은 소용돌이가 북동무역풍의 영향으로 한 곳에 모여 세력이 커지면 태풍의 씨앗이 된다.

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일단 태풍의 씨앗이 생기면 상승기류로 발생한 적란운이 비를 내리면서 많은 열을 방출하고 이 열은 상승기류를 다시 강화시키는 역할을 한다. 이 같은 과정이 여러 번 반복되면서 세력이 강해지고 마침내 태풍이 된다.

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태풍, 허리케인, 사이클론은 연간 총 80개 정도가 발생하는데 이 중 태풍은 연평균 27개가 생겨난다. 우리나라에 영향을 미치는 태풍은 7∼10월 사이에 많이 발생하며, 주로 동경 130도~145도, 북위 5~20도 사이에서 생성된다.

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태풍 등 열대저기압의 특징​

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▷등압선이 원형이고 

▷전선을 동반하지 않으며 

▷에너지가 주로 수증기의 숨은 열이기 때문에 열대의 해양에서 발생, 발달하고 

▷중심부에 태풍의 눈이 있으며, 중심 부근에서는 특히 바람이 세다. 태풍 중심 근처의 풍속은 초당 17m를 넘고 때에 따라 초당 33m를 넘는 경우도 있다.

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한편, 태풍은 해수면 온도가 27 ℃ 이상인 열대 해역에서 일반적으로 발생하며, 수명은 발생부터 소멸까지 보통 1주일에서 10일 정도이다. 태풍은 일반적으로 발생 초기에는 서북서진하지만, 점차 북상하여 편서풍을 타고 북동진하는 경로를 밟는다. 

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태풍의 크기 분류

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태풍은 중심으로부터 15㎧의 바람이 부는 곳까지의 거리(‘강풍반경’)를 기준으로 단계별로 구분한다.

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태풍의 구조 및 특징​

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태풍은 중심 부근에 강한 비바람을 동반한다. 강한 폭풍우의 범위는 태풍 중심에서 200~500km 정도이며, 중심으로 갈수록 기압은 하강하고 풍속은 증가하나 중심 부근에는 바람과 구름이 없는 지역인 '태풍의 눈'이 존재한다.

지름이 5~20km인 태풍의 눈에서는 바람이 약하고 구름이 거의 없다. 눈을 벗어나면 바람이 외곽에서 중심을 향해 반시계 방향으로 강하게 분다.

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즉, 태풍 자체가 시계 반대 방향으로 태풍 중심을 향해 불고 있는 강한 비바람 덩어리이다. 이것이 태풍의 진행 방향 오른쪽이 태풍의 영향을 더욱 강하게 받는 원인이다.

태풍의 진행방향 오른쪽에서는 앞쪽에서 맞부딪치는 바람과 태풍의 시계 반대방향으로 부는 바람이 서로 정면으로 맞부딪쳐 강한 소용돌이를 일으킨다. 기상 전문가들은 이러한 태풍의 특성에 따라 태풍 진행방향의 오른쪽을 '위험반원', 태풍의 왼쪽 방향을 '가항반원'으로 부른다. 

 

한편, 태풍이 접근해 오면 기압은 하강하고, 점차 바람이 불기 시작한다. 구름은 처음에 높은 구름인 권운, 권층운, 다음은 중층운인 고층운, 고적운, 그리고 거대한 적운 순으로 나타난다. 

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태풍의 역할​

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태풍은 강한 바람과 많은 비를 포함하기 때문에 엄청난 피해를 입힌다.

그러나 태풍은 중요한 수자원의 공급원으로 물부족 현상을 해소하기도 하며,

저위도 지방에서 축적된 대기 중의 에너지를 고위도 지방으로 운반하여 지구상 남북의 온도 균형을 유지시켜 주고,

해수를 뒤섞어 순환시킴으로써 플랑크톤을 용승 분해시켜 바다 생태계를 활성화시키는 역할도 한다.

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태풍의 이름​

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태풍의 이름은 1953년 호주의 예보관들에 의해 처음으로 사용되기 시작했다.

그 당시 호주 예보관들은 자신이 싫어하는 정치인의 이름을 이용하여 태풍 예보를 하였다고 하며, 1999년까지 태풍 이름은 괌에 위치한 미국 태풍합동경보센터에서 정한 이름을 사용해왔다.

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그러다 2000년부터는 아시아 각국 국민들의 태풍에 대한 관심을 높이고 태풍 경계를 강화하기 위해 아시아 지역 14개국의 고유한 이름으로 사용하고 있습니다.

태풍 이름은 각 국가별로 10개씩 제출한 총 140개가 각 조 28개씩 5개 조로 구성되고, 1조부터 5조까지 순차적으로 사용합니다.

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140개의 태풍 이름을 전부 사용하는 데 대략 4~5년이 걸리며 다 사용한 후에는 다시 1번부터 시작됩니다.

그러나 루사, 매미와 같이 유난히 큰 피해를 입혔던 태풍 이름들은 각국의 협의에 의해 재사용하지 않고 다른 이름으로 교체하고 있습니다.

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그래서 북한에서 제출했던 ‘매미’는 우리나라에 막대한 피해를 입혀 ‘무지개’로 변경되었습니다.

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태풍은 어떻게 생길까

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태풍을 이야기하기 전에 저기압에 대해 생각해 보자.

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지구는 태양으로부터 받는 열량이 지역마다 다르기 때문에 고기압과 저기압이 발생한다. 이때 저기압은 상승 기류를 만들고 상승한 공기는 상층으로 올라가 팽창한다. 그러면서 온도가 낮아져 수증기가 응결되어 구름을 만들고 날씨를 흐리게 한다.

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이러한 저기압이 열대 지방에서 생길 경우 열대 저기압이 되는데, 이것이 태풍으로 발전한다.

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일반적으로 태풍이 생기려면 26~27℃ 이상의 수온과 고온 다습한 공기가 필요하다. 또한, 이러한 지역에서 발생한 열대 저기압이 소용돌이쳐야 태풍이 생기기 때문에 전향력이 작용하는 곳이어야 한다.

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따라서 적도 지역에서는 태풍이 발생하지 않고 위도 5도 이상의 열대 해상에서 태풍이 발생한다. 적도 부근에는 찬 공기와 더운 공기가 만나는 지역이 없으므로 온대 저기압처럼 전선을 만들지 않고 따라서 태풍은 동심원 모양의 등압선을 만들고 이것이 태풍으로 자란다. 이러한 열대 저기압은 강한 바람과 많은 비를 뿌린다.

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태풍의 일생​

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강한 햇볕이 쨍쨍 내리쬐는 열대 해상에서 수분을 마음껏 머금은 뜨거운 공기는 급상승 기류를 만들면서 매우 강한 열대 저기압을 형성한다.(형성기) ​

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수증기를 많이 포함한 공기가 상승하여 구름을 만들 때 숨은 열이 방출되고 이 에너지가 상승 기류를 더욱 빠르게 만들면서 거대한 태풍으로 발전한다(성장기).​

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그러면 태풍은 지구 자전의 영향을 받아 시계 반대 방향으로 회전하면서 서서히 움직이기 시작한다. 그리고 태풍의 크기는 점점 커져 폭풍을 동반하는 원의 크기가 최대가 된다(확장기). ​

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태풍은 점점 북동쪽으로 올라오면서 우리나라를 위협한다.

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태풍의 눈을 중심으로 나선 모양의 구름대가 줄지어 따라다니는 모습이 장관이다. 태풍의 눈은 지름이 30~50km에 해당하는 넓은 지역으로, 두꺼운 구름으로 둘러싸여 있는 주변부와 달리 맑게 개어 주위와 극명한 대비를 이룬다.

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태풍의 눈을 둘러싼 부분에서는 이 태풍의 최대 풍속을 내는 바람이 분다. 따라서 이 지역에 해당하는 곳은 엄청난 바람의 피해를 입는다. 그리고 태풍의 눈을 중심으로 약 400km 이내에서는 많은 비가 내린다.

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태풍은 우리나라에 접근하면서 더욱 많은 비를 뿌린다. 이는 우리나라 부근에 있는 전선의 영향 때문이다.

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그런데 우리나라를 관통하리라고 예상했던 태풍은 다행히 동해 쪽으로 방향을 급선회하기도 한다. 그리고 그 세력이 점점 약해져 태풍의 모습은 완전히 없어지고 온대 저기압으로 변하고 만다(쇠퇴기).

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번개

번개구름 속에서 분리 축적된 음·양의 전하 사이 또는 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전화와의 사이에서 발생하는 불꽃방전을 말한다. 번개방전 또는 뇌방전이라고도 하며, 구름속의 전하 사이의 방전을 구름속방전, 구름방전 또는 구름사이방전, 구름과 지면 사이의 방전을 대지방전 또는 벼락이라고 한다.

어느 쪽의 방전도 규모가 대단히 크고, 방전 직전의 양쪽 전하 중심 사이의 전위차는 1억∼10억V, 중화되는 전하는 통상 20∼30 쿨롬으로서, 방전로의 길이는 수km로부터 십수km에 이른다. 번개는 좁은 의미로는 이 방전에 의한 발광현상을 말한다. 이 방전에 의하여 나는 소리를 천둥이라고 한다.

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천둥​

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천둥과 번개는 항상 같이 발생한다. 공기 중에 전하가 많아져 전압차가 높아지면 모여 있던 전하가 순간적으로 전위가 낮은 곳으로 흐르는 방전현상이 일어난다. 이때 빛으로 보이는 것이 번개이고, 천둥은 흐르는 전하의 높은 에너지 때문에 공기가 팽창하여 발생한 소리를 말한다.

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방전이 일어나면 공기는 30,000K의 고온(태양 표면보다 5배 정도 높은 온도)에 달하여 매우 빠르게 팽창하고, 기압의 충격파를 일으켜 천둥이 울린다. 실제 소리 자체는 0.5초로 짧게 일어나지만 방전로의 길이가 2~14km에 이르므로 귀까지 도달하는 시간에서 차이가 생긴다. 따라서 소리가 길게 들리며, 천둥소리는 30km 정도의 범위까지 들린다.

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