저기압

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1. 개요
2. 종류와 발생
3. 구조
- 3.1. 구름과 강수 분포
- 3.2. 상층 대기의 흐름
4. 폭탄 저기압
5. 관련 기상 현상
6. 명명
참조

1. 개요

저기압은 주변보다 기압이 낮은 기상 현상으로, 발생 원인과 위치에 따라 온대저기압, 열대저기압(태풍), 한랭저기압, 열적 저기압, 지형성 저기압, 폭탄 저기압 등으로 분류된다. 온대저기압은 한대전선에서 발생하며, 열대저기압은 열대 해양에서 발생하여 태풍으로 발달하기도 한다. 한랭저기압은 편서풍 파동의 영향으로, 열적 저기압은 지표면 가열로 인해 발생한다. 지형성 저기압은 산맥의 지형적 영향으로, 폭탄 저기압은 급격히 발달하는 온대저기압을 의미한다. 저기압은 주변의 바람을 끌어들이고, 북반구에서는 반시계 방향, 남반구에서는 시계 방향으로 회전하며, 구름과 강수, 상층 대기의 흐름에 영향을 미친다.

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저기압 - 온대 저기압
온대 저기압은 중위도에서 발생하는 경압성 저기압으로, 전선과 상호작용하며 발달하고 동쪽으로 이동하면서 강한 바람과 강수를 동반하여 극과 적도의 온도 차이를 줄이는 역할을 한다.
저기압 - 태풍의 눈
태풍의 눈은 열대 저기압의 중심부로, 바람이 약하고 맑은 하늘을 보이며, 폭풍의 강도와 관련이 있고, 해상에서 위험한 파도를 만들며 육상에서는 반대 방향의 강한 바람이 부는 특징을 보인다.
대기역학 - 무역풍
무역풍은 지구의 위도권을 따라 동쪽에서 서쪽으로 부는 바람으로, 해들리 순환의 일부이며, 코리올리 효과로 북반구에서는 북동풍, 남반구에서는 남동풍으로 불며, 기상 및 생태계에 영향을 미친다.
대기역학 - 기압골
기압골은 길게 늘어진 저기압 지역으로 바람 방향이 자주 바뀌고 등압선이 낮은 쪽으로 볼록하게 휘어져 나타나며, 방향성에 따라 발달 및 소멸 단계를 구분할 수 있고 날씨에 영향을 미치는 다양한 종류가 존재한다.
기상 현상 - 한파
한파는 북극 또는 남극의 찬 공기가 중위도 지역으로 내려와 기온이 급격히 떨어지는 현상이며, 북극진동과 남극진동의 기압 차이에 따라 빈도가 달라지고, 가축과 야생 동물 피해, 수도관 동파, 인명 피해 등 광범위한 영향을 미친다.
기상 현상 - 홍수
홍수는 과도한 강수량, 눈 녹음, 폭풍 해일, 쓰나미 등으로 발생하는 범람 현상으로 인명 및 재산 피해, 환경 파괴를 일으키며, 기후변화로 심각성이 커짐에 따라 제방 건설, 조기 경보 시스템 구축 등 예방 대책과 취약 계층 지원이 필요하지만, 토양 비옥도 증가와 같은 긍정적인 측면도 존재한다.

저기압
지도
기본 정보
정의	주변 지역보다 기압이 낮은 영역
기압	상대적으로 낮음
바람	북반구: 시계 반대 방향으로 회전하며 중심으로 수렴 남반구: 시계 방향으로 회전하며 중심으로 수렴
형성 및 발달
발생 원인	공기 상승 수렴 온난 전선이나 저기압 골
발달 과정	상승 기류 강화 및 기압 저하
소멸 과정	주변 기압과 비슷해지거나 고기압으로 전환
유형
온대 저기압	중위도 지역에서 발생하며 온난 및 한랭 전선 동반
열대 저기압	열대 해상에서 발생하며 태풍이나 사이클론으로 발달
극 저기압	극지방에서 발생하며 강한 바람과 폭설 동반
날씨 영향
날씨	구름 강수 강한 바람 기온 하강
극한 날씨	폭우 폭설 강풍 해일 (열대 저기압)
기상 예보	저기압 위치, 강도, 이동 경로 예측
관련 용어
기압골	저기압 영역에서 길게 뻗어 나온 부분
전선	성질이 다른 두 공기 덩어리의 경계
소용돌이	대기 중 공기 회전 운동
추가 정보
관련 기상 현상	뇌우, 토네이도
고기압과의 관계	서로 반대되는 기압 시스템 형성

2. 종류와 발생

저기압은 발생 원인과 위치에 따라 다양하게 분류된다.

해들리 세포는 저기압 지역을 유지하는 과정을 보여준다. 상층에서 발산하는 바람은 지표면에서 저기압과 수렴을 유도하여 상승 운동을 일으킨다.

북반구 저기압 주변의 기류(검은색)를 나타낸 그림이다. 파란색 화살표는 기압경도력, 빨간색 화살표는 코리올리 가속도(항상 속도에 수직)를 나타낸다.

중위도 저기압: 일기도 규모의 한랭핵 극 소용돌이와 중위도 저기압은 가장 큰 저기압계이다. 중위도 저기압은 수명 주기 후반에 한랭핵 저기압으로 바뀌기 전, 상층 제트 기류나 상층 단파의 영향으로 전선을 따라 파동 형태로 형성된다.
극 저기압: 북반구와 남반구의 주요 극 전선 극지방 해양 지역에서 발생하는 소규모의, 수명이 짧은 저기압이다. 더 큰 범주의 중규모 기상 시스템에 속하며, 최소 17m/s의 근지표면 풍속을 가진 강력한 시스템이다.
열대 저기압: 뚜렷하게 정의된 순환을 가진 온난핵 저기압으로, 상당한 뇌우 활동에 의해 발생하는 잠열로 인해 형성된다. 대부분의 경우, 최소 26.5°C의 해수면 온도가 최소 50m 깊이까지 필요하며, 고도에 따른 빠른 냉각, 하층~중층 대류권의 높은 습도, 낮은 풍속 전단 등의 조건이 필요하다.
중규모 소용돌이: 육지 위에서 온난핵 저기압으로 형성되며, 토네이도나 워터스파우트 형성으로 이어질 수 있다.
열적 저기압: 사막에서는 지면과 식물의 수분 부족으로 하층 공기가 강렬하고 빠르게 가열되어 발생한다. 뜨거운 공기는 주변의 차가운 공기보다 밀도가 낮아 상승하면서 저기압 지역을 만든다.^[25] 몬순 순환은 육지가 주변 해양보다 더 빨리 가열되어 발생하는 열적 저기압에 의해 발생하며, 해양의 습한 공기를 육지로 이동시킨다.^[26]

바람은 고기압에서 저기압으로 이동하며, 기단 사이의 밀도(또는 온도와 습도) 차이 때문에 발생한다. 기압경도가 클수록 바람이 강해지며, 지구의 자전으로 인한 코리올리 힘은 북반구에서 저기압 주변의 바람을 반시계 방향으로, 남반구에서는 시계 방향으로 순환하게 한다.

2. 1. 온대저기압

온대저기압은 한대전선 상에서 발생하는 저기압으로, 폭풍우를 동반하는 경우가 많다. 전선은 두 개의 기단이 만나는 곳에 형성되는데, 이 전선에 상공의 경압 불안정파의 골짜기가 서쪽에서 접근하면 저기압이 발생하고, 저기압 전후로 전선 활동이 활발해진다.^[3]

온대저기압은 주로 고온의 적도 지역과 저온의 극 지역 사이의 기온 차이 때문에 발생한다. 적도와 극의 기단을 나누는 "한대 전선대"에서 발생하며, 두 기단의 온도 차이에 의해 발달한다. 결과적으로 저위도의 고온 공기를 극 방향으로 상승시키고, 고위도의 저온 공기를 적도 방향으로 하강시켜 지구의 온도 분포를 균일하게 만드는 효과가 있다.

일본에 영향을 미치는 저기압은 중국·동중국해에서 발생하여, 일본 열도를 남서쪽에서 북동쪽 방향으로 가로질러, 삼륙 해역에서 알류샨 열도 부근에서 최성기에 달한다. 그 후 진로가 불규칙해져 정체하거나 알래스카 방면으로 진행하는 경우가 많다. 겨울에는 혼슈 남해안을 따라 진행하는 남안저기압이 간토 등 태평양 쪽에 눈을 내리게 하는 경우가 있다.

열대저기압이 북상하여 전선이 형성된 후 온대저기압으로 변하는 경우는 있지만, 반대로 온대저기압에서 열대저기압으로 변하는 경우는 거의 없다.

2. 2. 열대저기압 (태풍)

열대 해양에서 발생하는 저기압을 '''열대 저기압'''이라고 한다. 온대 저기압과는 원인과 구조가 모두 다르다. 가장 큰 특징적인 차이는 전선을 동반하지 않는다는 점이다.

열대 저기압은 해수면 온도가 높고(26–27°C), 전향력이 어느 정도 큰 북위(남위) 5–25° 범위에서 발생한다.

열대 대기는 일반적으로 조건부 불안정 상태에 있으며, 해수면 온도가 높은 해역에서는 증발이 활발하게 일어나기 때문에 상승 기류가 발생하기 쉽다. 한편, 저위도에서는 중위도 고기압(아열대 고압대)에서 불어 나오는 무역풍이 恒常적인 동풍이 되지만, 그 동풍 속에 파동이 자주 발생한다. 이것을 편동풍 파동이라고 하며, 이 부분은 와도를 발생시켜 주위에서 소용돌이치듯 공기가 유입되고, 강한 상승 기류가 발생하여 기압이 낮아지고, 적운이나 적란운이 발달한다. 상승 기류에 의해 구름이 생기고 수증기가 가지고 있던 열이 대기 중에 방출되면 상공의 공기 온도가 높아지면서 이 사이클이 더욱 가속화되어 저기압이 발달한다(제2종 조건부 불안정·CISK).

북서 태평양 지역(북반구 동경 100-180°)에서 열대 저기압의 구역 내 최대 풍속이 17.2m/s(34kt)를 초과하면 태풍이 된다. 북대서양과 북동 태평양(북반구 서경 180도 이서)에서는 허리케인, 남북 인도양과 남태평양에서는 사이클론이라고 부르지만, 태풍과 같은 열대 저기압이다.^[56] 태풍이 더욱 발달하기 위해서는 해수온이 28℃ 이상의 해역을 통과하는 것이 중요하다고 여겨진다. 열대 저기압은 온대 저기압에 비해 규모가 작고, 1000hPa의 등압선 반경이 600km를 넘는 경우는 적지만, 특히 중심 부근에서 기압 경도가 커지기 때문에 맹렬한 폭풍을 동반한다.

열대 저기압에 의한 최저 기압의 세계 기록은 1979년 10월 12일, 태풍 제20호가 오키노토리시마 남남동쪽 해상에서 미국군의 기상 관측기로 실측한 870hPa이다.

열대 저기압(태풍 등)이 중위도까지 북상(북반구의 경우)하면 한기의 영향을 받아 구조에 변화가 생기고, 열대 저기압의 동쪽에 온난 전선, 서쪽에 한랭 전선이 생긴 후 온대 저기압으로 변하는 경우가 많다. 한여름에는 그대로 약화되어 열대 저기압 상태로 소멸하는 경우도 있다.

2. 3. 한랭저기압

편서풍의 파동이 심해져 저위도 쪽으로 휘어진 부분(기압골)이 떨어져 나와 독립된 소용돌이가 되는 경우가 있는데, 이 부분은 극에서 찬 공기가 유입되는 부분이므로 한랭한 저기압이 된다. 이것이 '''한랭저기압'''[한랭소용돌이·절리저기압(컷오프 로우)]이라 불리는 저기압이다.

일반적으로 한랭저기압은 지상일기도에서는 명확하지 않고 전선을 동반하지 않는 소규모 저기압으로 표시되거나, 대륙에서는 저기압이 확인되지 않는 경우가 많지만, 고층일기도에서는 찬 공기를 동반하는 매우 뚜렷한 소용돌이로 표시된다.

한랭저기압이 통과할 때는 대기가 매우 불안정해지기 때문에, 특히 따뜻한 해역에 접근하면 적란운이 발달하여 강한 뇌우나 집중호우(겨울에는 폭설)를 가져오는 경우가 있다.^[57] 또한, 레이더 상에는 뚜렷한 나선형 띠가 보이는 경우도 있다. 한랭저기압은 편서풍의 흐름에서 떨어져 나왔기 때문에 이동 속도가 느리고 악천후가 수일간 지속된다. 이 때문에 "뇌우 삼일"이라는 속담이 있다.

겨울에 일본 열도 상공을 통과하면 일본 해안 쪽에서 폭설이 내리기 쉽다. 드물게 간토 평야 등 태평양 쪽에도 눈을 내리는 경우가 있다.

일본 주변에서 여름에 발생하는 경우, 알류샨 열도에서 미드웨이 근처에서 발생한 파동에서 떨어져 나와 일주일 정도 만에 오가사와라 근해까지 남서쪽으로 이동하는 경우가 있다. 이에 따라 열대 저기압의 발달이 관측되는 것으로부터 태풍의 발달과의 관련성을 지적하는 연구가 있다.^[57]

2. 4. 열적 저기압

'''열적 저기압'''(熱的低氣壓)은 여름 한낮에 강한 햇빛으로 지표 부근의 공기 밀도가 작아져 생기는 저기압으로, 산간 지역에 발생하는 경우가 많다.^[3] 이런 종류의 저기압은 번개의 발생에 관계되는 경우도 있으나 규모가 작고, 밤이 되면 대개 소멸한다.

사막에서는 일반적으로 증발 냉각을 제공하는 지면과 식물의 수분이 부족하여 하층 공기의 강렬하고 빠른 태양 가열이 발생할 수 있다. 뜨거운 공기는 주변의 차가운 공기보다 밀도가 낮다. 이것은 뜨거운 공기의 상승과 결합하여 열적 저기압을 만든다.^[25]

대륙은 해양에 비해 쉽게 가열되기 때문에 열적 저기압이 된다. 국지적이고 소규모의 것은 해륙풍의 원동력이 되고, 대륙 규모의 것은 몬순의 원동력이 된다.

2. 5. 지형성 저기압

지형성 저기압은 산맥의 바람이 부는 아래쪽이 기압이 낮아져 생기는 저기압이다. 이 저기압은 단독으로는 발생하지 않고, 날씨 변화에 큰 영향을 미치지는 않는다. 태풍이나 강력한 온대 저기압이 산맥이나 큰 섬을 가로지를 때, 또는 광범위하게 강한 바람이 불어 비슷한 지형에 부딪힐 때, 기류의 일부가 떨어져 소용돌이치며 작은 저기압으로 인식될 수 있다.^[3]

2. 6. 폭탄 저기압

폭탄 저기압(bomb cyclone)은 24시간 내에 중심 기압이 24hPa 이상 급격히 낮아지는 온대저기압을 말한다.^[58]^[59] 이는 강풍, 폭우, 폭설 등 극한 기상 현상을 동반하며, 일반적인 열대 저기압의 급격한 발달과는 구분된다. 1980년 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 기상학자 프레더릭 샌더스(Frederick Sanders) 등이 처음 이 현상을 언급한 이후,^[60] 여러 기상학자들이 정의와 분석을 시도하고 있다.

폭탄 저기압은 고위도일수록 발생 빈도가 높은 경향을 보인다. 위도에 따른 코리올리의 힘의 차이를 고려하여, 시간당 기압 하강량에 특정 값을 곱해 위도를 보정하는 정의를 사용하기도 한다. 예를 들어, 북위 40도선 부근에서는 24시간 동안 약 17.8hPa의 기압 하강이 있을 경우 폭탄 저기압으로 분류된다.

차갑고 건조한 대륙성 기단과 따뜻하고 습한 해양성 기단이 충돌하는 대륙 주변부, 특히 동해안에서 겨울철에 자주 발생한다. 일본해, 산리쿠 해역, 쿠릴 열도·알류산 열도 남부, 미국·캐나다 동해안 등에서 자주 관측된다.^[65]

일본 부근에서는 10월부터 1월경의 겨울 폭풍 시기, 2월부터 3월의 춘일풍 시기, 그리고 4월 중순부터 5월 중순까지의 메이 스톰 시기에 주로 나타난다. 일본해 저기압이 일본해에서 북일본을 통과하며 급격히 발달하고, 산리쿠 해역에서 더욱 맹렬하게 발달하는 경우가 많다.^[67]

하지만 일본 기상청은 예보 용어로서 "폭탄 저기압" 대신 "급격히 발달하는(한) 저기압" 등의 표현을 사용하고 있다.^[62]^[63] 일본방송협회(NHK)에서는 "맹렬하게 발달하는(한) 저기압" 등으로 표현하며, 요미우리 신문은 2013년에 "폭탄 저기압"을 "맹렬 저기압"으로 대체한다고 발표했다.^[64]

3. 구조

저기압은 주변보다 기압이 낮은 곳으로, 주변의 공기와 바람을 끌어들인다. 기상학에서는 이를 "저기압은 기류를 수렴시킨다"라고 표현한다. 저기압에서 공기가 수렴되는 범위는 보통 수백 km 이상이며, 때로는 수천 km에 달하기도 한다.

기류는 등압선에 직각 방향으로 수렴하려 하지만, 코리올리 힘의 영향을 받아 진로가 휘어진다. 최종적으로는 기압경도력, 코리올리 힘, 마찰력이 균형을 이루어 등압선을 비스듬히 흐르게 된다. 이에 따라 저기압 주변의 바람은 북반구에서는 반시계 방향으로, 남반구에서는 시계 방향으로 회전하면서 중심으로 불어 들어온다. 크리스토프 부아이-바로는 "북반구에서 바람을 등지고 서면 저기압의 중심이 왼쪽 방향에 있다"라고 설명했다(부아이-바로의 법칙).

저기압 중심으로 수렴된 바람은 상승 기류를 만나 상승한다. 상승한 공기는 주변과의 온도 차이가 작아져 부력을 잃거나, 산맥이나 기단 등의 높이를 넘어서면서 충돌 대상을 잃고 정체되어 상공에 고기압을 형성한다. 이 고기압은 주변으로 공기를 방출(발산시킨다). 지표 저기압과 상공 고기압의 위치는 열대 저기압에서는 거의 같지만, 온대 저기압에서는 수백 km 정도 차이가 난다.

저기압을 움직이는 "모터"는 상승 기류이며, 이를 구동하는 "엔진"은 구름 발생에 따른 잠열 가열, 지표면 가열, 온난 기류와의 충돌에 의한 가열, 지형이나 온도가 다른 기단의 충돌에 의한 대기 상승 등이다. 가열("엔진")이 강해지면 상승 기류("모터")가 강해져 저기압이 발달하고, 가열이 약해지면 저기압은 약해진다.

저기압에서는 와류와 수렴의 관계도 중요하다. 상승 기류가 강해져 수렴이 강해지면, 저기압을 둘러싼 기류의 와류가 좁아지면서 회전 속도가 증가한다(각운동량 보존 법칙). 회전 속도가 너무 빨라지면 원심력이 강해지는데, 이러한 여러 힘들이 균형을 이루면서 저기압 주변의 바람이 분다. 열대 저기압에 "눈"이 생기는 것은 중심에서 원심력이 기압경도력보다 커져 회전을 동반하는 상승 기류가 유지될 수 없기 때문으로 추정된다.

3. 1. 구름과 강수 분포

온난전선 부근에서는 넓은 지역에 걸쳐 난층운과 같은 층운형 구름이 발달하고, 지속적인 비가 내리는 경우가 많다.^[11] 전선에서 200~500km 범위에 비가 내리며, 난층운 바깥쪽에는 고층운이, 더 바깥쪽에는 권층운이 나타난다.^[11]

한랭전선 부근에서는 좁은 지역에 걸쳐 적운이나 적란운과 같은 적운형 구름이 발달하고, 소나기성 비가 내리는 경우가 많다.^[11] 한랭전선은 두 종류로 나뉘는데, 전선 부근에서 따뜻한 공기가 상승하여 전선보다 느리게 이동하는 경우 전선 통과 시 강한 비가 내리고, 통과 후에는 약한 비가 내린다.^[11] 반면, 따뜻한 공기가 전선면을 따라 하강하여 전선보다 빠르게 이동하는 경우 전선 부분의 비는 약하다.^[11]

폐색전선 부근에서는 복합적인 구름 형태가 나타나며, 다양한 형태의 강수가 나타날 수 있다.^[11] 온난전선 전방의 차가운 공기와 한랭전선 후방의 차가운 공기 온도에 따라 한랭전선형 폐색전선 또는 온난전선형 폐색전선이 생기며, 이에 따라 비가 오는 지역에 차이가 있다.^[11]

3. 2. 상층 대기의 흐름

저기압은 지상뿐만 아니라 상층 대기에서도 나타나며, 상층 기압골과 연관되어 발달한다. 지표 부근에서는 등압선이 닫혀 있지만, 상층에서는 소용돌이 모양이 아닌 기압골 형태로 나타난다. 저기압이 발달하는 단계에서 상층 기압골은 지표 중심 위치보다 서쪽에 위치하며, 지상에서 상공까지 기압이 가장 낮은 곳을 연결한 선은 상공으로 갈수록 서쪽으로 기울어진다.

상층 기압골은 편서풍 파동의 일부로, 저기압의 이동과 발달에 중요한 역할을 한다. 저기압이 발달하면서 상층 기압골의 진폭은 커지고, 저기압이 폐색될 즈음에는 상층에도 소용돌이가 발생하여 기압축이 연직에 가까워진다. 실제로 관측한 결과, 지표에서 저기압으로 유입되는 공기보다 상층에서 유출되는 공기가 더 많은 것으로 나타났다.

4. 폭탄 저기압

'''폭탄 저기압'''("bomb cyclone"^[58]^[59])은 급격히 발달하여 열대 저기압(태풍) 수준의 폭풍우 또는 폭설을 동반하는 온대 저기압을 가리키는 용어이다. 1980년 MIT의 기상학자 프레더릭 샌더스(Frederick Sanders) 등이 처음으로 제시하였으며^[60], 이후 여러 기상학자들이 그 정의와 분석을 시도하고 있다. 보통 “12시간 이상^[61]에 걸쳐 중심 기압이 1시간에 1hPa 이상 하강한 온대 저기압”을 가리키는 경우가 많지만, 24시간 내에 24hPa 이상 중심기압이 낮아지거나 순간풍속 25m/s 이상을 동반하는 강력한 저기압을 폭탄 저기압 또는 날씨폭탄이라고 부르기도 한다. 열대 저기압의 급격한 발달은 일반적이므로 폭탄 저기압이라고 부르지 않는다.

폭탄 저기압은 고위도일수록 발생 빈도가 높은 경향이 있다. 코리올리의 힘의 증가에 따라 같은 기압 경도에서도 지균풍의 풍속이 약하다는 점을 고려하여, 시간당 기압 하강량에 (sinφ/sin60°)를 곱하여 위도 보정을 하는 정의가 사용되기도 한다(φ=위도). 예를 들어 북위 40도선(일본에서는 아키타현 오가시) 상공의 경우, 24hPa×sin(40°)/sin(60°)=약 17.8hPa의 기압이 24시간 이내에 하강할 경우 폭탄 저기압에 해당한다. 하지만 일본 기상청은 예보 용어에서 “사용을 자제하는 용어”로 분류하고^[62], “'''급격히 발달하는(한) 저기압'''” 등으로 바꿔 말하고 있다^[63]. NHK에서는 “'''맹렬하게 발달하는(한) 저기압'''” 등으로 표현하기도 하며, 요미우리 신문은 2013년 1월에 “폭탄 저기압”을 “'''맹렬 저기압'''”으로 대체한다고 발표했다^[64].

폭탄 저기압은 차갑고 건조한 대륙성 기단과 따뜻하고 습한 해양성 기단이 충돌하는 대륙 주변부, 특히 동해안에서 겨울에 많이 나타난다. 일본해(특히 사도 해역 주변과 아키타 해역 주변), 산리쿠 해역, 쿠릴 열도·알류산 열도 남부, 미국·캐나다의 동해안 등에서 자주 관측된다^[65]. 겨울철 대류권 상층에서 경압(기압 경도)이 매우 큰 지역의 풍하(동쪽)와 현저한 난류 유역에 있기 때문에, 이것들이 발달에 관여하는 것으로 추정된다^[66].

일본 부근에서는 10월부터 1월경의 겨울 폭풍 시기, 2월부터 3월의 춘일풍 시기에 가장 많이 발생하며, 4월 중순부터 5월 중순까지의 메이 스톰 시기에도 나타난다. 일본해 저기압이 일본해에서 북일본을 통과할 때 급격히 발달하고, 산리쿠 해역에서 더욱 맹렬하게 발달하는 경우가 많다^[67]. 미국·캐나다에서도 마찬가지로, 겨울에 노르이스터라고 불리는 폭풍은 종종 폭탄 저기압의 특성을 보인다.

5. 관련 기상 현상

저기압은 다양한 기상 현상과 관련되어 있다.

저기압 주변의 바람은 지구의 자전으로 인한 코리올리 힘의 영향을 받는다. 이 힘 때문에 북반구에서는 바람이 저기압 중심을 향해 불어 들어오면서 시계 반대 방향으로 회전하고, 남반구에서는 시계 방향으로 회전한다.^[48] 크리스토프 부아이-바로는 "북반구에서 바람을 등지고 서면 저기압의 중심이 왼쪽 방향에 있다"라고 설명했다(부아이-바로의 법칙).^[1]

하들리 순환의 일부로 계절풍 저기압대 또는 열대 수렴대에 길게 뻗은 저기압대가 형성된다.^[39]

5. 1. 바람

바람은 고기압에서 저기압으로 분다.^[47] 두 기단 사이의 밀도(또는 온도와 습도) 차이 때문에, 더 강한 고기압은 더 차갑거나 건조한 공기를 포함하고 있어, 따뜻하거나 습한 지역(연관된 한랭전선 앞의 저기압 부근)으로 바람이 이동한다. 고기압과 저기압 사이의 기압 차이, 즉 기압경도가 클수록 바람은 더 강해진다.^[52] 따라서 강한 저기압은 더 강한 바람을 동반한다.

지구의 자전으로 인한 코리올리 힘은 저기압 주변의 바람을 북반구에서는 반시계 방향(바람이 안쪽으로 이동하며 고기압 중심에서 오른쪽으로 편향), 남반구에서는 시계 방향(바람이 안쪽으로 이동하며 고기압 중심에서 왼쪽으로 편향)으로 순환하게 한다.^[48] 열대성 저기압은 지리적 위치에 따라 허리케인, 태풍, 열대성 저기압 등으로 다르게 불린다.^[49]

크리스토프 부아이-바로는 이를 직관적으로 “북반구에서 바람을 등지고 서면 저기압의 중심이 왼쪽 방향에 있다”라고 표현했다(부아이-바로의 법칙).

저기압 중심으로 수렴된 바람은 중심에서 저기압 특유의 상승기류를 만나 상승한다. 가열되어 상승한 대기는 점차 주변과의 온도차가 작아져 부력을 잃고, 강제 상승으로 올라간 대기는 산맥이나 기단의 높이를 넘어서면 정체되므로, 상공에는 고기압이 형성된다.

저기압을 움직이는 “모터”는 상승기류이며, 이를 구동하는 “엔진”은 구름 발생에 따른 잠열 가열, 지표면 가열, 온난기류와의 충돌에 의한 가열, 지형이나 온도가 다른 기단의 충돌에 의한 대기 상승 등이다. “엔진”인 가열이 강해지면 상승기류가 강해져 저기압이 발달하고, 약해지면 세력을 잃는다.

저기압에서는 와류와 수렴의 관계도 중요하다. 상승기류가 강해져 수렴이 강해지면 저기압을 둘러싼 기류의 와류가 좁아져 회전 속도가 증가한다(각운동량 보존 법칙). 회전 속도가 너무 빨라지면 원심력이 강해진다. 이러한 힘들이 균형을 이루며 저기압 주변의 바람이 분다. 열대 저기압에 “눈”이 생기는 것은 중심에서 원심력이 기압경도력보다 커져 회전을 동반하는 상승기류가 유지될 수 없기 때문으로 추정된다.

5. 2. 코리올리 효과

지구의 자전으로 인해 발생하는 코리올리 힘은 저기압 주변의 공기 흐름에 영향을 미친다. 이 힘 때문에 북반구에서는 바람이 저기압 중심을 향해 불어 들어오면서 시계 반대 방향으로 회전하고, 남반구에서는 시계 방향으로 회전한다. 크리스토프 부아이-바로는 이를 "북반구에서 바람을 등지고 서면 저기압의 중심이 왼쪽 방향에 있다"라고 설명했다(부아이-바로의 법칙).^[1]

5. 3. 몬순

하들리 순환의 일부로 계절풍 저기압대 또는 열대 수렴대에 길게 뻗은 저기압대가 형성된다.^[39] 서태평양의 계절풍 저기압대는 반대쪽 반구의 겨울철 지표 고기압이 가장 강할 때인 늦여름에 위도상으로 최고점에 달한다. 8월에는 동아시아에서 북위 40도선까지, 2월에는 오스트레일리아에서 남위 20도선까지 도달할 수 있다. 계절풍 저기압대의 고위도 이동은 여러 대륙의 가장 따뜻한 지역 상공에 저기압이 발달하는 것을 특징으로 하는 여름 계절풍의 시작에 의해 가속화된다.^[40]^[41] 대륙 상공의 대규모 열적 저기압은 계절풍 순환을 유도하는 기압 경도를 만드는 데 기여한다.^[42] 남반구에서는 오스트레일리아 계절풍과 관련된 계절풍 저기압대가 2월에 가장 남쪽 위도에 도달하며,^[43] 서북서/동남동 방향으로 배열된다. 세계의 많은 열대우림이 이러한 기후적 저기압 시스템과 관련되어 있다.^[44]

6. 명명

베를린 자유 대학교 기상 연구소에서는 2002년부터 고기압과 저기압의 명명권을 판매하고 있으며, 일반인도 특정 금액을 지불하면 저기압에 자신의 이름을 붙일 수 있다.^[1] 도쿠시마현 도쿠시마시에 거주하는 한 단체 직원이자 기상예보사는 일본에서 처음으로 명명권을 구매하여 자신의 이름을 저기압에 붙였다.^[1] 2005년 가을, 일본인 이름을 붙인 최초의 저기압 "타카시(TAKASHI)"가 탄생했다.^[1]

참조

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저기압