영국 소소한 일상들

지난 포스팅에 이어 이번에는 제트기류(jet stream)이 날씨에 어떤 영향을 미치는지 한번 알아보려고 합니다. 기상 전문가가 아닌 일반인의 입장에서 인용을 통해 쓰는 글이니 다소 전문적이지 못한 부분이 있더라도 양해를 바랍니다.

'Polar vortex'

위 그림에 나타난 두 가지 용어, 즉 ‘polar vortex’와  ‘jet stream’을 먼저 살펴보면,

극소용돌이 [極渦, polar vortex], 

'네이버 지구과학사전'  - 겨울철에 극지방의 성층권에 출현하는 매우 강한 저기압성의 흐름 또는 편서풍을 말한다. 동서로 평균한 평균자오면 순환으로 보면 극야제트(polar night jet)에 해당된다. 극야소용돌이(polar night vortex) 또는 극성층권소용돌이(polar strato-spheric vortex)라고도 한다.

'네이버 한경 경제용어사전' - 북극과 남극 대류권 중상부와 성층권에 위치하는 소용돌이 기류다. 주변에 제트기류가 강하게 형성되면 내려오지 않지만 제트기류가 약해지면 남하해 한파 피해를 준다. 2012년 겨울 한반도가 유난히 추웠던 것도 이 때문이다.

제트기류 [jet stream] - '네이버 두산백과' 

길이가 수천km에 이르고, 수백km의 폭과 수백m의 높이를 가지는 것이 보통이나, 겨울철 최성기에는 전 지구를 휘감는 경우도 있다. 제트류 근방은 풍속의 변화가 심하여, 풍속이 수직방향으로는 1km당 5∼10m/sec, 수평방향으로는 100km당 5m/sec 정도의 비율로 변한다. 또한 바람이 가장 빠른 중심부에서는 풍속이 최저 30m/sec 정도이고, 경우에 따라서는 중심축 부근에서 바람이 가장 강한 곳이 2곳 이상 나타난다. 매일의 기상도 분석에서 가장 중요한 제트류는 아열대(亞熱帶) 제트류와 한대(寒帶) 제트류이다.

한대제트류는 한대 전선의 상공에서 발달하는 제트류이다. 편서풍 파동의 축이 되는 좁고 강한 흐름인 제트류는 강한 바람의 띠이며, 모든 바람과 마찬가지로 수평 기압차에 의해 생성된다. 즉, 북쪽의 차가운 한대 기류와 남쪽의 따뜻한 아열대 기류의 경계에 한대전선이 있는데, 한대전선을 사이에 두고 양쪽의 기온차가 급격하게 커지며 기압차이도 커진다.

이상의 두 가지 사전적 정의를 종합하여 보면, 극지방을 중심으로 회전하는 찬 공기(polar vortex)의 외곽에는 아주 빠른 공기의 흐름인 제트기류(jet stream)가 형성된다는 것을 알 수 있습니다. 마치 제트기류가 극지방의 찬 공기를 둘러싸고 있는 듯합니다. 또, 어떤 요인에 의해 제트기류의 흐름이 약해져서 극지방의 찬 공기가 남쪽으로 내려오면서 영향력을 확대하기도 하고, 또 계절적으로 제트기류의 경로가 달라져서 기후에 영향을 미친다는 것을 볼 수 있습니다.

아래 그림은 ‘The Independent’의 ’What is a polar vortex? The arctic winds that brought cold air and chaos to the US‘에서 인용한 그림으로, 지난 겨울 미국이 혹독한 추위에 떨어야 했던 이유를 설명하고 있습니다.

즉, 캐나다 북부지방에 머물러 있던 제트기류가 서쪽에서 다가오는 고압대의 영향을 받아 남쪽으로 대폭 이동하면서 미국 국토의 상당 부분이 극지방의 찬 공기 영향권에 들어간 것을 볼 수 있습니다. 아래 쪽 세 그림은 평소의 정상적인 제트기류의 모습을 BBC 뉴스에서 인용한 것인데.. 위 그림과 비교해 보면 제트 기류가 어느 정도 남하했는지 좀 더 확연히 알 수 있습니다.

'Cyclones, tornadoes and downpours' 

위 그림은 그저께인 4월 7일 미국의 날씨, 특히 남동부 및 동부지방에 집중된 기상 변화를 나타낸 것입니다. 상층의 제트기류와 멕시코만을 거쳐 올라오는 수증기가 많은 공기가 마주치는 까닭으로 많은 비가 내리고 천둥 번개, 회오리바람(tornado)이 발생하고 있다는 내용입니다. 즉, 제트기류를 중심으로 서로 다른 성질을 지닌 공기층이 만나게 되므로 급격한 강풍이 불거나, 집중적인 호우가 오는 등의 기상 변화가 초래된다는 것입니다.

'UK storm: How jet stream was spotted from Space' 

위 그림은 2013년 10월 말경 영국에 불어닥친 폭풍우 당시의 기상도를 나타낸 것으로, 당시 제트기류를 중심으로 찬공기와 따뜻한 공기가 부딪치는 결과로 급격한 기상 변화가 일어나고 있다고 분석하고 있습니다.

아래 그림은 영국 주변의 제트기류가 계절적으로 어떻게 이동(shift)하는지를 보여주고 있습니다. 겨울과 같이 영국이 제트기류를 중심으로 북쪽에 위치하는 경우와 여름처럼 제트기류의 남쪽에 위치하는 경우를 각각 나타내고 있습니다.

'How jet stream affects UK weather' 

그러나, 이러한 계절적 제트기류의 배치는 항상 일정하지는 않습니다. 예를 들면, 런던올림픽이 열렸던 2012년 봄~여름의 경우, 제트기류가 영국 남쪽에 걸쳐져 있어서 매일 같이 비가 오고 추워서 전혀 여름답지 못한 날씨가 계속되기도 했었습니다. 올림픽이 열리기 직전인 7월 초에 들어서야 평년 날씨를 회복하여 올림픽을 차질 없이 진행할 수 있었습니다.

이렇게 보면, 제트기류가 기후 변화를 초래하는 전적인 이유가 될 수는 없지만, 제트기류로 인하여 기압 배치가 달라지는 등 날씨 변화의 상당한 이유가 될 수는 있다고 볼 수 있을 것 같습니다. 특히 영국처럼 우리 나라에 비해 위도가 높은 지방일수록 더 쉽게 영향을 받을 것으로 생각됩니다.

만약 제트기류의 움직임을 예측할 수 있다면 날씨의 장기적 변화를 예상하는 것이 훨씬 용이하고 정확해질 수 있을 것으로 보이지만, 현재의 과학으로는 제트기류를 예측하는 것이 불가능하다고 합니다. 게다가 섬나라인 영국은 바다의 영향을 받아 대륙에 비해 날씨의 변화가 훨씬 심하다는 것도 한 가지 어려움이 될 수 있으리라 생각됩니다.

그렇지만.. 영국의 일기예보는 깜짝 놀랄 정도로 정확한 경우가 많습니다. 물론 그렇지 못한 경우도 많겠지만, 비가 오락가락하는 상황에서도 시간 단위로 일기예보가 맞아 떨어질 때는 내심 그 정확함에 놀랄 때가 많습니다. 축적된 데이터가 정확도를 높이는 데 많은 도움이 되고 있다는 생각을 갖게 됩니다.

관련 링크

’영국의 여름 날씨’