이 이론에 따르면 태풍은 따뜻한 해수와 대기 상층의 차가운 공기와의 온도 차로 움직이는 일종의 열기관이라는 것입니다. 즉 따뜻한 바다에서 증발한 수증기가 상승하고 이것이 상공의 찬 공기와 만나 응결하는 과정에서 방출되는 에너지가 태풍의 에너지원이 된다는 것입니다. 따라서 바다는 더 따뜻할수록, 상층 대기의 온도는 더 낮을수록 태풍은 더 강하게 발달합니다.
2003년 태풍 '매미'의 진로, 위성영상 및 피해 사진
실제로 우리나라에 큰 피해를 준 2003년 매미(위 그림 1 참고)와 2002년 루사를 한반도 근해에서 미래 2~4도 높아진 수온에서 태풍을 모의해 본 결과, 두 태풍의 중심기압은 18hPa과 13hPa 감소하고, 풍속은 10m/s와 6m/s 각각 증가하였으며(아래 그림 2 참고), 이로 인해 폭풍 해일은 최대 68cm까지 더 증가했습니다.
이러한 연구결과는 수온이 상승할수록 더 강한 태풍이 한반도까지 도달할 수 있고 이로 인해 더 큰 해일이 발생할 수 있음을 암시합니다. 이렇게 되면 타이완 앞바다에서 최고 강도에 도달하던 태풍이, 미래에는 우리나라 근해에서 최고 강도에 도달하게 될 것입니다.
2003년 태풍 매미(좌)와 2100년 태풍 매미(우)의 강도 비교. 한반도 상륙 시기에 2100년 매미는 높아진 수온으로 중심기압은 18hPa 감소하고, 최대풍속은 10m/s 증가함
높은 수온 이외에 태풍의 강화에 영향을 미치는 또 다른 조건이 있습니다. 바로 대기의 상층과 하층의 바람 차이입니다. 윈드시어(wind shear)라고 하는 이러한 상하층의 바람 차이는 그 값이 커질수록 태풍이 똑바로 서서 회전하는 것을 방해합니다.
태풍은 회전하는 팽이에 비유할 수 있습니다. 팽이가 기울면 오래 돌지 못하듯이 상하층의 큰바람 차이는 태풍을 기울게 하여 약화시킵니다. 우리나라 상공에는 태풍보다 더 센 바람이 강물처럼 흐르고 있습니다. 일명 '제트기류'라고 하는 이 바람은 대기의 상하층 바람 차이를 크게 증가시킵니다. 따라서 태풍이 이 제트기류를 만나면 태풍은 기울면서 상공의 건조한 공기가 중심으로 유입되어 급격히 약화됩니다. 제트기류가 태풍의 천적이라고 불리는 이유입니다.
■ 태풍 '천적' 제트기류가 약해지고 있다
그동안 열대 해역에 출현하는 강한 태풍들이 한반도까지 올라오지 못했던 이유는 태풍의 길목에서 상대적으로 낮은 수온과 더불어 이러한 제트기류의 영향이 컸기 때문입니다. 문제는 그동안 강한 태풍의 북상을 막아주던 제트기류가 점점 약해지고 있다는 점입니다. 바로 북극의 온난화 때문입니다.
제트기류는 북극과 중위도의 온도 차이로 발생하기 때문에, 북극의 온난화는 바로 제트기류의 약화로 이어집니다. 지난 36년간의 자료를 분석해보면, 한반도 근해에서 제트기류의 약화는 매우 뚜렷이 관측되고 있고. 북상하는 태풍의 길목에서 해수 온도도 아주 빠른 속도로 상승하고 있습니다(아래 그림 3). 한반도로 북상하는 태풍이 점점 강해질 수 있는 이유입니다.
■ 수온↑, 태풍 더 많이 발생한다는 생각은 '오해'
그러나 여기서 한 가지 일반 사람들이 오해하고 있는 사실이 있습니다. 그것은 지구온난화로 수온이 상승하면, 태풍은 더 많이 발생할 것으로 생각하는 것입니다. 이것은 사실이 아닙니다.
지구상에 가장 많은 태풍이 발생하는 북서 태평양에서 수온과 태풍 발생수의 관계를 분석해보면, 둘은 관련성이 거의 없습니다. 심지어 수온이 상승한 시기에 태풍은 반대로 적게 발생한 경우도 많습니다. 이것은 해수면 온도가 태풍의 발생에 필요한 최소 온도(26~27도)를 만족하느냐가 중요하며 수온이 높아진다고 태풍이 더 많이 발생하지 않음을 의미합니다.
실제로 여러 가지 수치모델을 이용하여 미래를 예측한 결과들에서도 온난화로 해수면 온도는 크게 상승하지만, 도리어 태풍의 개수는 줄어드는 것이 지배적입니다. 지구온난화로 태풍이 주로 발생하는 열대해역에서 상층 대기의 온도 상승으로 인해 대기가 안정화되어 태풍 발생에 불리한 환경이 만들어지기 때문입니다.
따라서 올해 또는 올가을에 수온이 높아서 태풍이 더 많이 발생하리라 예측하는 것은 잘못된 것입니다. 태풍의 발생은 수온보다는 그 지역에서 저기압성 순환이 얼마나 활발하고, 태풍의 씨앗이 되는 회전 성분(몬순 기압골, 공기 수렴, 파의 전파 등)이 얼마나 많이 존재하느냐가 더 중요합니다.
■ 그런데 왜, 한반도로 오는 태풍은 많아지나?
그렇다면 최근에 왜 이렇게 한반도로 향하는 태풍이 많아지고 있는 것일까요? 우리나라에, 특히 가을철에, 태풍이 잦아지고 있는 이유는 북태평양고기압의 확장과 관련이 있습니다. 우리나라 여름철 기온을 지배하는 북태평양고기압은 가을철이 되면 동쪽으로 물러가는 것이 일반적입니다. 이렇게 되면 북태평양고기압의 가장자리를 따라 이동하는 태풍은 이동 경로가 일본이나 일본 동쪽 해상으로 향하게 됩니다. 그런데 최근 가을철에 북태평양고기압이 물러가지 않고 버티면서 자주 태풍의 길이 한반도로 열리고 있는 것입니다.
문일주 | KBS 재난방송 전문위원(제주대학교 태풍연구센터 교수)