대기 과학자가 설명하는 폭탄 사이클론(Bomb Cyclone)

* 역자 주: '겨울 허리케인'이라고도 불리는 폭탄 사이클론은 태풍이 좀처럼 발생하지 않는 중간 위도 지역에서 발생하는 흔치 않은 태풍이다. 미국 동부 해안은 4년 만에 처음으로 이 지역을 강타한 주요 눈보라로 몸살을 앓고 있다. 현재 미국의 5개 주가 비상사태를 선포했으며 2018년 이후 처음으로 북동부 전역에 눈보라 경보가 발령되었다. 플로리다도 이 폭탄 사이클론의 영향에서 벗어나지 못할 것으로 보이며 냉혈 도마뱀 종인 이구아나의 대규모 피해도 예상된다. 폭탄 사이클론의 발생은 최근 더 빈번해지고 있으며 이는 기후 변화로 인한 해수면 온도 상승과 북극 기류의 불안정과 관련되어 있다. 그렇다면 이 흔치 않은 태풍은 무엇이고 어떻게 발생하는가? 이 글은 플로리다 대학교 지리학과 조교수 Esther Mullens의 Conversation 1월 27일 자 기고 What is a bomb cyclone? An atmospheric scientist explains의 번역으로 폭탄 사이클론의 정의와 발생, 미국 북동부에 집중된 이유, 그 위력에 대해 설명하고 있다.

폭탄 사이클론이란 무엇인가? 대기 과학자가 설명한다.

2017년 1월 4일 미국 동부 해안에서 발생한 폭탄 사이클론. 사진: NOAA/CIRA

폭탄 사이클론(Bomb Cyclone)은 눈보라와 심한 뇌우, 폭우에 이르기까지 중심부에 저기압을 가지고 있는 강력한 중간 위도 지역(midlatitudes) 폭풍이다. 중심 압력이 24시간 동안 최소 24밀리바로 매우 빠르게 감소하면 폭탄이 된다. 두 명의 유명한 기상학자 프레드 샌더스(Fred Sanders)와 존 갸쿰(John Gyakum)은 1980년 연구에서 이 패턴에 이름을 붙였다.

사이클론이 "폭발"하거나 봄보제네시스(bombogenesis, 폭탄 사이클론의 별칭 - 역자 주)를 겪을 때 이는 다량의 열, 습기 및 상승하는 공기와 같은 강력해지기 위한 최적의 성분들에 접근할 수 있다는 것을 말해준다. 대부분의 사이클론은 이런 식으로 급격하게 강화되지 않는다. 폭탄 사이클론은 심각한 해로운 영향을 일으킬 수 있기 때문에 예보가들을 높은 경계상태에 놓이게 한다.

미국 동부 해안은 봄보제네시스가 가장 흔한 지역 중 하나다. 그것은 미국 대륙 전체를 포함하는 열대 북쪽의 온대 지역인 중간 위도 지역의 폭풍우가 큰 기온 차이로부터 에너지를 끌어모으기 때문이다. 겨울 동안 미국 동부 해안을 따라 차가운 육지와 따뜻한 걸프 하천 해류 사이에는 자연적으로 강력한 열 차이가 있다.

따뜻한 바다 위에는 열과 습기가 풍부하다. 그러나 차가운 대륙성 공기가 하늘 높이 이동하여 큰 온도 차이를 발생시키면 낮은 대기가 불안정해지고 부력이 생긴다. 공기는 상승하고, 식고, 응결되어 구름과 강수를 형성한다.

강한 사이클론은 또한 표면 위의 유리한 조건을 요구한다. "제트 기류"(jet streaks)라고도 알려진 특히 강한 상층 바람과 폭풍 경로에 포함된 높은 진폭의 파도는 공기를 상승시키는 데 도움이 될 수 있다.

강한 제트기류가 발달하는 저기압 시스템 위에 겹쳐지면, 따뜻한 공기가 증가하는 속도로 상승하게 하는 피드백 패턴을 생성한다. 이렇게 하면 시스템 중앙에서 압력이 빠르게 떨어질 수 있다. 기압이 떨어지면서 폭풍 주위에 바람이 강해진다. 기본적으로 대기는 시스템의 중심과 그 주변의 지역 사이의 압력 차이를 균등하게 하려고 한다.

기상 예보관들은 미국 북동부가 2022년 1월 28일부터 30일까지 강력한 겨울 폭풍의 영향을 받을 것이라고 예측하고 있다. 예측 모델은 노스캐롤라이나 해안에서 북쪽으로 메인주까지 폭설이 내릴 것으로 예상하고 있다.

정확한 위치와 강설량은 여전히 ​​불확실하지만 해안 뉴잉글랜드의 일부는 8-12인치 또는 그 이상의 폭설을 받을 위험이 가장 큰 것으로 보인다. 해안을 따라 시속 50마일 이상이 예상되는 바람과 함께 폭풍은 눈보라 조건, 폭풍 해일, 해안 홍수, 바람 피해 및 해변 침식을 일으킬 가능성이 있다.

이 폭풍의 생명은 약한 저기압으로 미국 남동부 앞바다에서 시작될 것으로 예상된다. 불과 24시간 후, 글로벌 모델들은 그것의 중심 기압이 35~50 밀리바가 감소할 것이라고 예측한다.

만약 이 폭풍이 예보대로 상층 대기에서 시속 150마일 이상로 불어오는 바람, 평균보다 화씨 2-4도 정도 높은 매우 따뜻한 해안의 해수면 온도, 그리고 매우 불안정한 대기에 의해 지원받는다면, 이 폭풍은 폭탄 사이클론의 주요 성분을 가지게 될 것이다.