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뇌설

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목차

1. 개요

뇌설은 천둥과 번개를 동반한 강설 현상으로, 일반적인 뇌우보다 발생 빈도가 낮다. 미국, 브라질, 유럽, 아시아 등지에서 관측되며, 특히 미국 동부, 브라질 남부, 영국 제도 등에서 발생 빈도가 높다. 뇌설은 호수 효과, 종관 강제력, 상승류 등 다양한 요인에 의해 형성되며, 많은 양의 눈을 짧은 시간에 내리게 하여 시정 제한, 강풍, 심한 추위, 번개로 인한 위험을 초래할 수 있다.

2. 발생

뇌설은 미국에서 비교적 드물지만, 동부 네바다, 유타, 대평원, 오대호 지역에서 가장 흔하게 발생한다.[3] 노바스코샤와 미국 북동부, 특히 뉴잉글랜드와 뉴욕에서도 발생하며, 때로는 겨울철에 여러 번 발생하기도 한다. 2019년 12월 30일, 매사추세츠 일부 지역에 "번개, 뇌설, 뇌우박, 뇌빙"을 동반하는 뇌우에 대한 심각한 뇌우 경보가 발령되었다.[4] 2022년 12월 17~18일, 브리티시컬럼비아 주 밴쿠버 인근에서 "매우 드문" 뇌설 폭풍이 발생했다.[5]

브라질 남부에서는 1984년과 2005년에 산타 카타리나 주에서, 2011년 8월에는 히우그란지두술 주의 고원 지역인 세라 가우차의 일부 지방 자치 단체에서 뇌설이 관측되었다.[6]

영국 제도와 북서유럽의 다른 지역에서는 겨울과 봄에 진눈깨비 또는 (보통 젖은) 눈이 내릴 때 가끔 천둥과 번개가 발생한다. 스코틀랜드는 2020년 12월 4일 이른 시간에 뇌설 현상을 기록했고[7], 기상청은 2022년 1월 초에 스코틀랜드, 웨일스 및 잉글랜드 북부에서 뇌설을 경고했다.[8] 서유럽에서는 2010년 3월 8일, 바르셀로나를 포함한 카탈루냐 북동부 지역에 번개를 동반한 폭설이 내려 저지대 지역의 적설량이 30cm을 넘었다.[9]

중앙 유럽에서는 2022년 1월 17일에 광역 뇌설이 발생했다.[10] 최근 발생 사례로는 2023년 1월의 폴란드와 체코, 2021년 1월의 독일, 2021년 4월의 노르웨이와 네덜란드, 오스트리아 등이 있으며, 이전에는 2019년 1월[11]과 2020년 1월에 노르웨이에서 발생했다.[12] 스톡홀름은 2022년 11월 21일에 뇌설을 경험했다.[13][14]

동쪽 지중해에서 발생하는 저기압 현상은 극지방에서 기원하여 겨울 폭풍 동안, 특히 이스라엘과 요르단의 고지대 지역(암만과 예루살렘 포함)에서 많은 천둥 번개 눈 현상을 발생시킨다.

천둥 번개 눈은 가나자와와 동해 주변, 심지어 에베레스트산 주변에서도 흔하게 발생한다.

2. 1. 아메리카

미국에서 뇌설은 비교적 드물지만 "동부 네바다, 유타, 대평원, 오대호 지역"에서 가장 흔하게 발생한다.[3] 뇌설은 노바스코샤와 미국 북동부, 특히 뉴잉글랜드와 뉴욕에서도 발생하며, 때로는 겨울철에 여러 번 발생하기도 한다. 2019년 12월 30일, 매사추세츠 일부 지역에 "번개, 뇌설, 뇌우박, 뇌빙"을 동반하는 뇌우에 대한 심각한 뇌우 경보가 발령되었다.[4] 2022년 12월 17~18일, 브리티시컬럼비아 주 밴쿠버 인근에서 "매우 드문" 뇌설 폭풍이 발생했다.[5]

브라질 남부에서는 1984년과 2005년에 산타 카타리나 주에서, 2011년 8월에는 히우그란지두술 주의 고원 지역인 세라 가우차의 일부 지방 자치 단체에서 뇌설이 관측되었다.[6]

2. 2. 유럽

영국 제도와 북서유럽의 다른 지역에서는 겨울과 봄에 진눈깨비 또는 (보통 젖은) 눈이 내릴 때 가끔 천둥과 번개가 발생한다. 스코틀랜드는 2020년 12월 4일 이른 시간에 뇌설 현상을 기록했는데, 이례적인 소리 때문에 지역 주민들이 놀랐다.[7] 기상청은 2022년 1월 초에 스코틀랜드, 웨일스 및 잉글랜드 북부에서 뇌설을 경고했다.[8]

서유럽에서는 뇌설 현상이 드물게 발생하는데, 2010년 3월 8일, 바르셀로나를 포함한 카탈루냐 북동부 지역에 번개를 동반한 폭설이 내려 저지대 지역의 적설량이 30cm을 넘었다.[9]

중앙 유럽에서는 2022년 1월 17일에 광역(비지역) 뇌설이 발생했는데, 강력한 종관 규모 스콜선이 폴란드 중부와 동부 전체를 남북으로 통과하면서 입자 눈과 눈송이를 모두 쏟아냈으며, 방전 강도는 분당 100회를 초과했다.[10] 최근 발생 사례로는 2023년 1월의 폴란드와 체코, 2021년 1월의 독일, 2021년 4월의 노르웨이와 네덜란드, 오스트리아 등이 있으며, 이전에는 2019년 1월[11]과 2020년 1월에 노르웨이에서 발생했다.[12] 스톡홀름은 2022년 11월 21일에 뇌설을 경험했다.[13][14]

2. 3. 아시아

동쪽 지중해에서 발생하는 저기압 현상은 극지방에서 기원하여 겨울 폭풍 동안, 특히 이스라엘과 요르단의 고지대 지역(암만과 예루살렘 포함)에서 많은 천둥 번개 눈 현상을 발생시킨다. 이러한 폭풍이 스키를 타는 지역에서 발생할 경우, 안전을 위해 산에서 대피하는 경우가 많다.

천둥 번개 눈은 가나자와와 동해 주변, 심지어 에베레스트산 주변에서도 흔하게 발생한다.

3. 형성

뇌설은 일반적인 뇌우와 동일한 메커니즘으로 발생하지만, 차갑고 밀도가 높은 공기는 상승하기 어렵기 때문에 훨씬 더 드물게 발생한다.

3. 1. 호수 효과 강수

버펄로(Buffalo, NY) 상공에서 폭설과 잦은 번개를 동반하는 대규모 뇌설 현상


호수 효과 뇌설은 한랭 전선이나 상층의 단파가 수역 위를 통과한 후에 발생한다. 이는 호수 온도와 상층 온도 사이의 열 감률을 가파르게 한다. 호수 온도와 약 1500m (850 hPa 수준)의 온도 차이가 25°C 이상이면 일반적으로 뇌설이 시작되는데, 지표 온도가 영하로 예상되는 경우이다. 그러나 다른 지리적 요소들을 포함한 여러 요인이 뇌설의 발달에 영향을 미친다.

주요 요인은 대류 깊이이다. 이것은 공기 덩어리가 평형(EQL) 수준에 도달하여 상승을 멈추기 전까지 지상에서 상승하는 대류권 내의 수직 깊이이다. 최소 1500m의 깊이가 필요하며, 일반적으로 3000m 이상의 평균 깊이가 충분하다고 여겨진다. 풍속 시어 또한 중요한 요소이다. 선형 눈 기습 띠가 뭉쳐진 띠보다 더 많은 뇌설을 생성하므로, 지상과 높이 2000m 사이의 방향 풍속 시어가 12° 미만으로 변화해야 한다. 그러나 해당 층을 통해 12° 이상 방향이 변경되면 눈 기습이 찢어질 것이다. 호수나 해수면을 통과하는 공기가 충분히 수분으로 포화되고 물에서 열 에너지를 얻으려면 최소 50km/h의 도달거리가 필요하다.

마지막 구성 요소는 에코 상단 또는 폭풍 상단 온도이다. 이 온도는 최소 여야 한다. 일반적으로 이 온도에서는 구름 속에 더 이상 과냉각 수증기가 없고, 공기 중에 얼음 결정만 부유한다고 여겨진다. 이를 통해 폭풍 내의 얼음 구름과 그라펠 펠릿이 상호 작용하여 전하를 생성하고, 그 결과 번개와 천둥이 발생한다.[16]

3. 2. 종관 강제력

대규모 강설 폭풍은 크고 복잡한 경향이 있으며, 뇌설의 발달에 영향을 미치는 많은 요인이 있을 수 있다. 뇌설을 발견하기 가장 좋은 폭풍 위치는 일반적으로 성숙한 온대 저기압의 "콤마 헤드" 내의 폭풍 북서쪽 사분면 (북반구, 미국 중서부 관측 기준)이다.[17][18] 뇌설은 또한 TROWAL 아래, 즉 주 저기압에서 차가운 구역으로 거꾸로 확장되는 역전된 저기압으로 지상 일기도에 나타나는 상층의 따뜻한 공기 저기압 아래에 위치할 수 있다.[19] 극단적인 경우, 한랭 전선을 따라 형성된 뇌우는 저기압 중심을 향해 이동하여, 한랭 전선이 폐색 전선의 일부가 되면 강수가 눈이나 얼음으로 바뀐다.[18] 1991년 할로윈 폭풍, 1993년 슈퍼스톰, 화이트 후안은 뇌설이 특징인 폭풍의 예이다.

3. 3. 상승류

뇌설은 일반적으로 온대 저기압의 찬 구역에서 고층 단파가 해당 지역으로 이동할 때 지형에서 관찰된다. 단파는 지역적인 기온 감소율을 가파르게 하여, 어는점 근처 또는 그 이하의 고도에서 폭설이 내릴 가능성을 높이고, 때로는 뇌설이 발생할 가능성을 높인다.[20]

4. 위험

뇌설은 한 시간에 5cm~10cm의 강한 강설량을 나타낸다. 이 정도의 강설은 약한 바람이 부는 조건이라도 화이트아웃을 일으킬 수 있다.[21] 뇌설에는 열대 폭풍 등급 이상의 바람이 자주 동반되어 뇌설 발생 시 가시거리는 약 0.64km 미만인 경우가 많다. 또한, 이러한 바람은 극심한 풍속 냉각을 유발하고 동상을 초래할 수 있다. 뇌설 번개는 더 흔한 음전하 번개보다 더 큰 파괴력을 가진 양극성을 가질 가능성이 더 높다.[21] 즉, 번개는 여름철 폭풍보다 뇌설 폭풍에서 훨씬 덜 발생하며, 일반적으로 지면으로 이동하는 번개보다는 구름 대 구름 번개이다.[2]

참조

[1] 웹사이트 The Mysterious Rumble of Thundersnow https://science.nasa[...] NASA 2011-02-24
[2] 웹사이트 Thundersnow is a rare weather phenomenon. Here's what you need to know https://www.cnn.com/[...] 2022-11-18
[3] 논문 A Climatology of Thundersnow Events over the Contiguous United States https://journals.ame[...] American Meteorological Society 2002-12-01
[4] 웹사이트 Thundersnow, hail and lightning reported during ice storm; thunderstorm warning issued for parts of Mass. https://www.masslive[...] 2019-12-30
[5] 웹사이트 Vancouver sky lit up by really rare 'thunder snow' https://dailyhive.co[...] null
[6] 웹사이트 Estado registra episódio inédito de neve com trovoadas (Rio Grande do Sul registered an unprecedented episode of thundersnow) https://www.correiod[...] Correio do Povo 2011-08-04
[7] 뉴스 Disruption after 'thundersnow' hits Scotland https://www.bbc.com/[...] 2020-12-04
[8] 웹사이트 UK weather: 'thundersnow' to fall from Thursday, warns Met Office https://www.theguard[...] 2022-01-05
[9] 간행물 Remote sensing analysis of a Mediterranean thundersnow and low-altitude heavy snowfall event https://www.research[...] 2013-04-01
[10] 웹사이트 Strong squall line across Poland, winds up to 120 km/h https://fanipogody.p[...] 2022-01-17
[11] 웹사이트 - Et lysshow uten side-stykke i snødrivet https://www.adressa.[...] Adressa 2019-01-14
[12] 웹사이트 Over 1000 lynnedslag i Midt-Norge på ett døgn: - Sjelden det er så mye vintertorden som dette https://www.adressa.[...] Adressa 2020-01-09
[13] 문서 Kraftiga smällar över Stockholm – mitt i ovädret - Aftonbladet TV https://tv.aftonblad[...] 2022-11-21
[14] 뉴스 Snöblixtar över Stockholm – "Åsksnö" https://www.svt.se/n[...] 2022-11-21
[15] 뉴스 What is Thundersnow https://www.wdrb.com[...] 2022-02-25
[16] 웹사이트 Warm water helps create Great Lakes snowstorms. https://www.usatoday[...] the USA Today 2006-11-01
[17] 웹사이트 Upper Air Constant Pressure Composites of Midwestern Thundersnow Events. http://ams.confex.co[...] 2006-11-01
[18] 논문 Stability and Charging Characteristics of the Comma Head region of Continental Winter Cyclones
[19] 웹사이트 Thundersnow Proximity Soundings. http://www.crh.noaa.[...] National Weather Service Office, St. Louis, Missouri 2006-11-01
[20] 웹사이트 Western Region Technical Attachment No. 02-13: Thundersnow in the Sierra Nevada. http://www.wrh.noaa.[...] National Weather Service Office, Sacramento, California 2006-11-01
[21] 웹사이트 A Lightning Primer – Characteristics of a Storm http://thunder.nsstc[...]
[22] 웹사이트 第4回　 夏の雷、冬の雷 https://web.archive.[...] 日本放送協会 null
[23] 뉴스 The Mysterious Rumble of Thundersnow https://science.nasa[...] 2017-07-12


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