2022년은 기록적인 대폭풍의 해가 될 전망이다. 지난 9월 넷째 주에 푸에르토리코를 통해 파괴의 길을 개척한 강력한 카테고리 4 폭풍인 허리케인 피오나(Fiona)로 미국에서는 수십만 명이 전력과 식수로부터 차단됐다. 그 후 피오나는 터크스케이커스 제도를 통과하여 버뮤다를 건너 캐나다의 대서양 해안에 충돌했다. 피오나로 인해 주요 기반 시설을 수리하는 데 몇 달이 걸릴 수도 있다.
허리케인 이안(Ian)이 카리브해와 멕시코만의 초온 해역을 지나면서 카리브해에서 빠르게 강해지고 있다. 미국 국립허리케인센터는 이 시스템이 72시간 이내에 열대폭풍에서 적어도 4등급 허리케인으로 급격히 강화될 것이라고 예측했으며, 지금 현재 거의 5등급 규모로 커지고 있다.
1980년부터 2021년까지 미국의 기상 및 기후 재해로 인한 총 피해 비용은 2조 1,550억 달러이다. 열대성 사이클론(또는 허리케인)은 가장 비용이 많이 드는 기상재해로, 1980년 이후 수십억 달러의 미국 기상 이벤트로 인한 총피해의 절반 이상을 차지한다. 기상재해 중 허리케인이 가장 많은 피해를 입혔는데, 그 피해는 총 1조 1천억 달러 이상이며 이벤트당 평균 비용은 205억 달러이다. 그들은 또한 1980년에서 2021년 사이에 6,697명의 사망자가 가장 많이 발생한 원인이기도 하다. 그 수치는 부서진 집에서부터 자동차와 보트 같은 파괴된 물질적 자산까지 모든 것을 포함한다. 도로, 교량, 송전선 등 공공 인프라 피해와 함께 임금 손실, 농작물, 가축, 기업 등 소득 창출 자산도 포함된다.
기후 변화와 폭풍의 급속 강화
전문가들은 기상 위기가 진행되면서 해양 온도가 상승하고 열대성 폭풍이 엄청난 속도로 폭발해 치명적인 대형 허리케인으로 이어질 수 있는 토대가 마련될 가능성이 높아지고 있다고 말한다. 기후 변화는 폭풍의 급속 강화(rapid intensification)의 조건을 만들어 내고 있다.
과학자들에 따르면 급속 강화는 24시간 이내에 최소한 35 mph의 풍속 상승이다. 이 현상은 이번 주말 필리핀에서 놀라운 속도로 진행되었다. 슈퍼 태풍 노루(Noru)는 태평양 섬나라를 향한 마지막 접근에서 마닐라 주변 주민들이 잠든 사이 밤새 1등급 허리케인에서 5등급으로 올라서며 폭발했다. 상륙 직전 노루가 급격히 격화되면서 지역 주민들은 더 강한 폭풍에 대비할 시간이 없었다.
플로리다 주립대학의 대기과학과 조교수인 앨리슨 윙(Allison Wing)에 따르면, 급속 강화는 역사적으로 드문 현상이었다. 윙은 폭풍의 급속 강화는 극단적인 현상이며, "모든 예측 기간 중 6% 정도만이 그러한 유형의 급속 강화가 관찰됩니다. 그래서 그것은 정의상 희귀한 사건입니다. 때로는 한 시즌에 몇 번밖에 일어나지 않습니다."라고 말했다.
기후 변화와 폭풍과의 관계
과학자들은 기후 변화가 피오나 이안에 영향을 미쳤는지 아직 결정하지 못했지만, 이 파괴적인 폭풍들이 점점 더 심해지고 있다는 강력한 증거가 있다.
기후 변화는 폭풍을 더 습하고, 더 바람이 불고, 더 강렬하게 만들고 있다. 또한 기후 변화는 폭풍우가 한 곳에 더 많은 물을 쏟아부을 수 있다는 것을 의미하는 더 느리게 이동하도록 만든다는 증거도 있다.
바다가 없었다면, 지구는 기후 변화로 인해 훨씬 더 뜨거웠을 것이다. 그러나 지난 40년 동안 바다는 온실 가스 배출을 열로 가두어 발생하는 온난화의 약 90%를 흡수했다. 미국 국립 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)에 따르면 지난 50년간 지구 온난화의 90% 이상이 바다에서 발생했다. 지난 5년은 세계 해양에서 가장 따뜻한 해였다. 이 해양열의 대부분은 수면 근처에 포함되어 있다. 이 추가적인 열은 폭풍의 세기를 부채질하고 더 강한 바람을 일으킬 수 있다.
과학자들은 인간이 끊임없는 온난화 추세의 주된 원인임을 보여주었다. 화석 연료의 지구 온난화 배출은 대기에 열을 가두어 에너지 불균형을 만든다. 바다는 차례로 과도한 열의 90%를 흡수하여 놀라운 온도 상승을 초래했습니다. 그리고 그러한 온난화의 대부분은 허리케인이 에너지를 얻는 바다의 최상층에서 발생했다고 예일 기후 커넥션(Yale Climate Connections)의 기상학자인 제프 마스터스(Jeff Masters)가 말했다. "허리케인과 태풍은 열 엔진입니다. 즉, 바다에서 열 에너지를 가져와 바람의 운동 에너지로 변환합니다."라고 마스터스는 말한다. "따라서 바다를 데워서 열 에너지의 양을 늘리면 바다가 얻을 수 있는 최대 강도뿐만 아니라 최대 강도에 도달하는 속도도 증가할 것입니다."
기후 변화는 또한 폭풍에 의해 전달되는 강우량을 증가시킬 수 있다. 따뜻한 대기는 또한 더 많은 수분을 보유할 수 있기 때문에, 수증기는 구름이 걷힐 때까지 축적되어 폭우를 내린다.
2022년 4월 네이처 커뮤니케이션즈 저널에 따르면 2020년 대서양 허리케인 시즌 동안 기후 변화는 허리케인으로 인한 폭풍의 시간당 강수량을 8%에서 11% 증가시켰다.
세계는 이미 산업화 이전 평균보다 1.1도 더 따뜻해졌다. 미국 국립 해양대기청(NOAA)의 과학자들은 2도의 온난화에서 허리케인 풍속이 최대 10%까지 증가할 수 있다고 예상한다.
NOAA는 또한 가장 강도 높은 수준인 범주 4 또는 5에 도달하는 허리케인의 비율이 금세기에 약 10% 증가할 것으로 예측하고 있다. 지금까지, 1851년 이후 이 강도에 도달한 폭풍은 5분의 1도 되지 않았다.
기후 온난화가 1년 중 더 많은 달 동안 극단적 날씨 형성의 조건을 만들면서, 열대 폭풍의 전형적인 시즌이 바뀌고 있다. 그리고 폭풍은 또한 역사적인 규범을 훨씬 벗어난 지역에 상륙하고 있다.
NOAA에 따르면 미국 플로리다는 1851년 이후 120건 이상의 직격탄을 맞으며 미국에서 가장 많은 허리케인이 상륙한 지역이었다. 그러나 최근 몇 년 동안, 일부 폭풍은 최고 강도에 도달하여 과거보다 더 북쪽으로 상륙하고 있다. 폭풍의 극지방으로의 이동은 지구 대기 및 해양 온도의 상승과 관련이 있을 수 있다고 과학자들은 말한다.
이러한 추세는 이러한 폭풍에 "인프라가 준비되지 않은" 뉴욕, 보스턴, 베이징, 도쿄와 같은 중위도 도시들에게 걱정거리라고 플로리다 주립대학의 대기과학자 앨리슨 윙(Allison Wing)은 말했다. 허리케인 샌디는 카테고리 1 폭풍에 불과했지만, 2012년 북동부 해안을 강타했을 때 810억 달러의 손실을 입혔으며, 기록상 네 번째로 많은 피해를 입혔다.
시기적으로, 허리케인 활동은 6월부터 11월까지 북아메리카에서 흔하며, 여름철에 따뜻한 물 상태가 축적된 후 9월에 정점을 찍는다. 그러나 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 8월에 발표된 연구에 따르면, 미국 상륙을 만든 최초의 명명된 폭풍은 이제 1900년보다 3주 이상 빨라져 시즌 시작을 5월로 앞당겼다. 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)의 2021년 11월 연구에 따르면 2013년 이후 사이클론이 평소보다 일찍(4월과 5월) 여름 몬순을 앞두고 형성되고 있는 아시아의 벵골만(Bay of Bengal)에서도 같은 추세가 전 세계적으로 나타나고 있는 것으로 보인다.
그러나 기후 변화가 매년 형성되는 열대성 폭풍의 수에 영향을 미치는지는 확실하지 않다. 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 12월에 발표된 연구에 따르면 한 과학자 팀은 최근 150년 동안 북대서양 허리케인의 빈도 증가를 감지했다고 보고했다. 그러나 연구는 여전히 진행 중이다.
허리케인, 사이클론, 태풍, 토네이도, 몬순의 차이
허리케인, 사이클론, 태풍은 모두 풍속이 119km/h(74 mph)를 초과하는 폭풍 시스템이며 본질적으로 같은 현상이지만, 이 큰 폭풍들은 그들이 어디에서 어떻게 형성되었는지에 따라 다른 이름을 갖게 된다.
허리케인
허리케인(hurricane)은 북대서양과 북동 태평양에서 발생하며 종종 미국 동부 해안과 카리브해에 영향을 미친다. 허리케인의 강도는 1에서 5까지의 바람 규모로 측정된다. 카테고리 1 허리케인은 119-153km/h(74-95 mph)로 지속되는 바람을 동반하는 반면 카테고리 5 폭풍은 252km/h(157 mph)를 초과할 수 있다.
태풍
태풍(Typhoon)은 아시아의 동부와 남동부와 미크로네시아를 덮고 있는 북서태평양 분지에서 발생하는 열대성 저기압(tropical cyclone)이며 주로 필리핀과 일본, 한국을 강타한다. 매년 평균 26개의 태풍이 발생하며 대부분 5월에서 11월 사이에 발생하며 세계의 큰 폭풍의 거의 3분의 1이 이곳에서 발생한다. 기록된 세계에서 가장 큰 열대성 저기압은 시속 190마일의 바람을 일으키고 직경이 1,380마일(약 1,380마일, 뉴욕에서 댈러스까지의 거리)로 측정된 슈퍼 타이푼 팁(Super Typhoon Tip)이다. 일본에 상륙했을 때 이 태풍은 시속 129마일로 감소했다. 기록상 가장 강한 상륙 열대성 저기압은 시속 195마일의 바람으로 필리핀을 강타한 슈퍼 태풍 고니(Super Typhoon Goni)였다.
사이클론
사이클론(cyclone, 또는 "열대성 저기압" 또는 "심각한 열대성 저기압")은 인도양과 남태평양에서 발생한다. 사이클론은 일반적으로 북부 인도양에서 5월에서 11월까지, 남부 인도양과 남태평양에서 11월에서 4월 사이에 발생한다. 사이클론의 영향을 받는 지역에는 동남아시아, 호주 북부, 남태평양 섬, 인도, 방글라데시, 모리셔스 및 마다가스카르와 같은 인도양 섬을 포함한 동아프리카 일부 지역이 포함된다.
토네이도
비록 허리케인과 토네이도 모두 소용돌이치고 격렬하게 파괴적인 바람으로 알려져 있지만, 토네이도와 허리케인의 유사성은 거기서 끝난다. 허리케인은 열대 해역에서 형성되며 수백 마일에 걸쳐 며칠에서 몇 주 동안 지속되며 미리 예측된다. 반면에 토네이도는 뇌우(허리케인에 의해 생성된 것을 포함)의 기저부에서 지면까지 뻗어 있는 높고 회전하는 공기 기둥으로 육지 위에 형성된다. 가장 큰 토네이도는 폭이 4분의 1마일을 조금 넘고, 풍속 300 mph에 달하는 강력한 토네이도를 만들 수 있지만, 일반적으로 1시간 이내로 지속됩니다. (대부분의 허리케인은 약 180 mph에서 멈춥니다.) 그리고 토네이도에 대한 사전 경고는 믿을 수 없을 정도로 정확하지만, 일반적으로 15분 미만이다.
몬순
허리케인과 비슷하게, 몬순은 홍수, 부상, 그리고 사망에 이르게 하는 집중호우를 만들어 낼 수 있다. 그러나 허리케인이 기본적으로 단일 기상 이벤트인 반면, 몬순은 바다에서 육지로, 그리고 그 반대인 바람의 계절적 변화이며 몇 달 동안 습한(혹은 심지어 건조한) 상태를 만들 수 있다. 비록 대부분의 경우 동남아시아와 관련이 있지만, 몬순 바람은 미국 남서부를 포함한 전 세계에 존재한다.
열대성 폭풍은 어떻게 형성되는가?
열대성 폭풍은 적도 근처의 따뜻한 바다에서 형성된다. 이러한 따뜻한 공기가 상승함에 따라, 더 낮은 공기압의 영역이 형성된다. 공기가 다시 차가워지면, 공기는 그 아래에서 올라오는 더 따뜻한 공기에 의해 옆으로 밀려난다. 이 사이클은 강한 바람과 비를 야기한다.
이 사이클이 추진력을 얻고 강화되면 열대성 폭풍이 발생한다. 폭풍 시스템이 점점 더 빠르게 회전함에 따라 중앙에 눈이 형성됩니다. 폭풍의 눈은 매우 고요하고 맑으며 기압이 매우 낮다.
바람이 63km/h(39마일/시간)의 속도에 도달할 때 폭풍을 열대성 폭풍이라고 한다. 풍속이 119km/h(74 mph)에 도달하면 폭풍은 열대성 사이클론, 태풍 또는 허리케인이 된다.
2022년의 파괴적인 폭풍우
허리케인 이안(Ian) – 9월
허리케인 이안은 당국이 폭우와 "파멸적인" 바람에 대비하여 수만 명의 사람들을 대피시킨 서부 쿠바로 향하면서 더욱 강력해지고 있다.
카테고리 2 폭풍은 이번 주 후반에 미국 플로리다주 걸프 연안을 강타할 것으로 예상되며 최고 바람이 225km/h(140 mph)인 더 강력한 카테고리 4 폭풍으로 강화될 수 있다.
태풍 노루(Noru) - 9월
올해 필리핀에서 가장 강력한 태풍은 9월 25일 퀘존 북부 지역을 강타했다. 카테고리 3 폭풍은 5명의 구조대원을 사망시키고 전력 및 통신 라인을 차단했다.
허리케인 피오나(Fiona) - 9월
강력한 카테고리 4 폭풍은 지난주 푸에르토리코, 도미니카 공화국, 터크스케이커스, 버뮤다, 캐나다 동부를 강타했으며, 그 여파로 수십만 명이 정전을 겪었다.
태풍 난마돌(Nanmadol) - 9월
슈퍼 태풍으로 분류된 태풍 난마돌은 9월 19일 일본 남서부 해안을 강타하여 수백만 명의 사람들이 강력한 폭풍우의 비와 바람으로부터 피난처를 찾아야 했다. 일본 현지 언론에 따르면 최소 43명이 다쳤고 30만 가구가 정전이 됐다.
태풍 무이파(Muifa) - 9월
태풍 무이파는 중국 해안과 주요 항구 도시인 닝보(Ningbo)와 저우산(Zhoushan) 등 주요 항구 도시를 향해 맹렬한 기세로 돌진했다. 호우가 동부 및 남부 해안 지역을 휩쓸면서 항구와 학교가 폐쇄되었다.
태풍 힌남노(Hinnamnor) – 9월
이달 초 한국을 강타한 수년 만에 가장 강력한 태풍이 도로와 건물을 침수시키고 산사태를 일으켜 10명이 사망한 것으로 보도되었다.
태풍 차바(Chaba) – 7월
올해 중국의 첫 태풍은 7월 2일에 상륙하면서 남쪽 해안에 강풍과 비를 몰고 왔다. 광둥성 앞바다에서 떠다니는 크레인이 가라앉아 최소 12명이 숨지고 12명 이상이 실종됐다.
사이클론 곰베(Gombe) – 3월
지난 3월 초 모잠비크 전역에서 발생한 사이클론으로 최소 53명이 사망하고 80명이 부상했다. 이 폭풍으로 인해 45,000채의 가옥이 완전히 파괴되었고 30,000채의 가옥이 부분적으로 파괴되었다.
사이클론 바티라이(Batsirai) – 2월
지난 2월 5일 사이클론 바티라이가 마다가스카르 동부 해안을 강타한 후 최소 120명이 사망하고 55,000명 이상의 이재민이 발생했다.
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