학문
태풍은 생성과 이상현상에 대해서 문의드립니다.
태풍은 기압과 기온의 상승에 따라서 갑자기 생기는걸로 알고 있는데요. 그와 별개로 내부에서 번개나 화염이 생겨서 사라지지않고 같이 이동하는 이유가 궁금합니다. 과학적으로 설명 가능 할까요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
태풍은 따뜻한 바다에서 발생하는 거대한 저기압 폭풍으로, 단순히 기압과 기온 상승만으로 생기는 것이 아니라 여러 조건이 맞아야 형성됩니다. 해수면 온도가 26.5℃ 이상일 때 수증기가 대량으로 증발하고, 상승한 공기가 응결하면서 방출되는 잠열이 상승 기류를 강화합니다. 이 과정이 반복되면 중심 기압이 낮아지고 주변 공기가 빨려 들어오며 회전하는 소용돌이가 만들어집니다. 지구 자전으로 인한 코리올리 효과가 이 회전을 더욱 뚜렷하게 하여 태풍의 구조가 완성됩니다.
태풍 내부에서는 강력한 대류 활동이 일어나며, 적란운 속에서 물방울과 얼음 입자가 충돌해 전하가 분리됩니다. 전기적 불균형이 커지면 방전이 일어나 번개가 발생하는데, 이는 태풍의 강력한 대류와 구름 내 전하 분리의 자연스러운 결과입니다.
한편 태풍 속에서 불꽃이나 화염처럼 보이는 현상은 실제 불이 아니라 번개가 구름에 반사되거나 붉은 빛을 띠며 착시를 일으킨 경우가 많습니다. 또한 대기 상층에서 발생하는 희귀한 방전 현상인 스프라이트나 엘프가 붉은 빛을 내며 불꽃처럼 보일 수 있습니다. 따라서 태풍은 불을 품은 것이 아니라, 전기적 방전과 빛의 효과가 만들어낸 시각적 착각일 뿐입니다.
안녕하세요.
태풍은 기압과 기온이 갑자기 올라가서 생기는 현상이라기 보다는 오히려 핵심은 따뜻한 바다와 그로 인한 강한 저기압의 형성입니다. 태풍은 수온이 약 26~27℃ 이상인 열대 해상에서, 대기가 불안정해지며 발생하는데요 따뜻한 해수면에서 수증기가 대량으로 증발하고, 이 수증기가 상승하면서 응결될 때 잠열을 방출합니다. 이 열이 다시 공기를 더 상승시키는 양의 되먹임을 만들고, 중심 기압은 점점 더 낮아지면서 거대한 저기압성 소용돌이가 형성됩니다. 즉, 태풍은 열 에너지를 연료로 삼는 거대한 열기관이라고 보시면 됩니다.
이때 태풍 내부에서 번개가 관측되는 경우는 실제로 있습니다. 특히 태풍의 중심부가 아니라, 외곽의 강한 적란운 영역에서 번개가 발생할 수 있는데요 이는 태풍이 단순한 바람 덩어리가 아니라, 매우 발달한 구름 시스템이기 때문입니다. 구름 내부에서는 얼음 결정과 물방울이 격렬하게 충돌하면서 전하 분리가 일어나고, 그 결과로 번개가 발생하며 이 과정은 일반적인 여름철 소나기나 뇌우에서 번개가 생기는 원리와 동일합니다. 하지만 번개는 순간적인 방전 현상이지 계속 타오르는 상태로 유지될 수 없습니다. 따라서 태풍 내부에 번개가 계속 존재하면서 같이 이동한다는 표현은 물리적으로 성립하지 않습니다. 영상이나 사진에서 태풍과 번개가 함께 보이는 경우는, 태풍이라는 큰 시스템 안에서 번개가 반복적으로 발생할 뿐, 같은 번개가 따라다니는 것이 아닙니다. 감사합니다.