허리케인 등급(feat. 형성 과정, 구조, 눈과 중심)

허리케인(Hurricane)이란 북대서양, 북동태평양 등 다양한 지역에서 발생한 열대 저기압 중 최대 풍속이 시속 64 kts(74마일, 119km/h) 이상인 것을 말합니다.

 

허리케인은 폭풍의 신, 강대한 바람이란 뜻을 가진 후라칸이란 말에서 유래됐습니다.

 

또한, 영어로 허리케인이라 할 때는 보퍼트 풍력 계급으로 풍력 12(34m/s 이상)의 바람을 가리킵니다.

 

 

허리케인은 통상 가장 약한 1등급에서 가장 강한 5등급으로 나뉩니다.

1등급

풍속 118~152km/h로, 지반이 약한 곳에 세워져 있는 관엽수, 간판 등을 파괴합니다.

 

2등급

풍속 153~177km/h로 지반이 약한 곳에 심긴 나무를 넘어뜨리며, 일반 주택의 지붕과 유리 창문을 날릴 정도입니다.

 

3등급

풍속 178~209km/h로 빌딩에 금이 가게 합니다.

 

4등급

풍속 210~249km/h에 이르는 것으로, 일반 주택을 심하게 파괴하거나 무너뜨리고, 나무를 뿌리째 뽑아 날려버립니다.

 

5등급

풍속 250km/h 이상의 초강력 허리케인으로 지상에 서 있는 나무는 모두 쓰러뜨리고, 일반 주택과 작은 빌딩을 뒤엎고, 강을 잇는 다리까지도 쓰러뜨립니다.

 

한편, 지난 2005년 9월 루이지애나주 뉴올리언스를 덮친 허리케인 카트리나는 최고 5등급까지 발달했었습니다.

 

 

 

허리케인 형성 과정

열대 저기압은 여름 동안 발달하는 경향이 있지만, 대부분의 열대 저기압 분지에서 거의 매달 발견되고 있습니다.

 

ENSO와 매든-줄리안 진동( Madden–Julian oscillation, MJO)과 같은 기후 주기는 열대 저기압의 성장 시기와 빈도를 조절합니다.

 

적도 양쪽에 있는 열대 저기압은 일반적으로 열대 수렴대에서 비롯되는데, 이러한 열대 수렴대는 바람이 북동쪽이나 남동쪽에서부터 불어옵니다.

 

이 저기압의 넓은 영역 내에서 공기는 따뜻한 열대 바다 위로 가열되고 분리된 구획으로 상승하며, 이로 인해 천둥 같은 소나기가 형성됩니다.

 

이러한 소나기는 매우 빨리 사라지지만, 이러한 소나기는 서로 모여 큰 천둥 번개를 형성할 수 있습니다.

 

이는 따뜻하고, 습하며, 빠르게 상승하는 공기의 흐름을 만들어내며, 지구의 자전과 상호작용하며 순환적으로 회전하기 시작합니다.

 

 

 

이러한 뇌우가 더 성장하기 위해서는 약 27 °C의 해수면 온도와 시스템을 둘러싼 낮은 수직 윈드 시어, 대기 불안정성, 대류권 하층~중층부의 높은 습도, 저압 중심, 기존의 낮은 수준의 집중 또는 방해의 저압 센터를 발달시키기에 충분한 전향력(코리올리 힘) 등의 여러 요소들이 필요합니다.

 

열대 저기압의 강도는 경로상의 수온과 밀접한 관련이 있는 한계가 있습니다. 전 세계적으로 매년 평균 86개의 열대 폭풍 강도의 열대 저기압이 형성됩니다.

 

그중 47개는 119 km/h 이상의 강도에 도달하고, 20개는 강한 열대 저기압이 됩니다.

 

 

 

허리케인 구조

눈과 중심

완전히 발달한 열대성 저기압의 중심에서, 공기는 상승하기보다는 가라앉습니다.

 

충분히 강한 열대성 저기압의 경우, 공기가 구름 형성을 억제할 수 있을 만큼 깊은 층 위로 가라앉아 맑은 태풍의 눈을 형성할 수 있습니다.

 

비록 바다의 날씨는 극단적으로 격렬할 수 있지만, 태풍의 눈의 날씨는 일반적으로 잔잔하고 뇌우가 없습니다.

 

태풍의 눈은 일반적으로 원형이며 보통 직경이 30~65km이지만, 3km만큼 작은 눈과 370km만큼 큰 눈도 관찰되어왔습니다.

 

태풍의 눈 주위의 적란운은 일반적으로 실내 미식축구 경기장과 비슷하게 바깥쪽으로 갈수록 높이 확장되는데, 이 현상을 "경기장 효과"라고 합니다.

 

눈의 벽은 풍속이 가장 빠르고, 공기가 가장 빠르게 상승하고, 구름이 가장 높은 고도에 도달하고, 강수량이 가장 많은 곳입니다.

 

가장 심한 바람 피해는 열대 저기압의 눈의 벽이 육지를 통과하는 곳에서 발생합니다.

 

약한 열대 저기압에서 태풍의 눈은 열대 저기압의 중심 근처에 강한 뇌우 활동이 집중된 지역과 관련된 상부 권운 보호막인 CDO(Central Dense Overcast)로 가려질 수 있습니다.

 

태풍의 눈의 벽은 특히 강한 열대 저기압에서 태풍의 눈의 벽 교체 주기의 형태로 시간이 지남에 따라 변할 수 있습니다.

 

바깥 표면의 강우대는 안쪽으로 천천히 움직이는 뇌우의 바깥 고리로 구성될 수 있으며, 이는 일차 눈의 벽의 습기와 각운동량을 빼앗는 것으로 여겨집니다.

 

일차 눈의 벽이 약해지면 열대성 저기압이 일시적으로 약해집니다.

 

주기가 끝날 때 바깥 표면의 태풍의 눈이 일차 태풍의 눈을 대체하고, 이때 열대 저기압은 원래 강도로 돌아올 수 있습니다.

 

 

 

허리케인 크기

폭풍 크기를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 다양한 지표들이 있습니다. 가장 일반적인 지표로는 최대 풍속 반경, 34노트(17m/s, 63km/h, 39 mph) 풍속 반경, 가장 바깥쪽 폐쇄 등압선(ROCI)의 반경, 사라지는 바람의 반경이 있습니다. 

 

열대 저기압의 상대적인 소용돌이 장이 1×10-5 s-1로 감소하는 반경도 있습니다.

 

지구에서 일반적인 열대 저기압은 바람의 반경으로 측정했을 때 100-2,000km의 넓은 크기에 걸쳐 있습니다. 평균적으로 북서 태평양 분지에서 가장 크고 북동 태평양 분지에서 가장 작습니다.

 

가장 바깥쪽 닫힌 등압선의 반지름이 위도 2도(222km) 미만이면, 열대 저기압은 "매우 작다" 또는 "midget"입니다.

 

위도 3~6도(333~670km)의 반경은 "평균 크기"로 간주됩니다. "아주 큰" 열대 저기압은 반경이 8도(888km) 이상입니다.

 

관측에 따르면 크기는 폭풍의 강도(최대 풍속), 최대 바람 반경, 위도, 최대 잠재 강도와 같은 변수와 약한 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.

 

열대 저기압 "Tip"은 직경이 2,170km(1,350mi)인 열대성 폭풍우를 동반하는 기록상 가장 큰 사이클론입니다.

 

가장 작은 폭풍은 열대 저기압 마르코(2008) 로, 직경이 37km(23마일)에 밖에 되지 않는 열대 저기압을 발생시켰습니다.