우박
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1. 개요
우박은 적란운 내에서 과냉각된 물방울이 얼음 알갱이에 달라붙어 성장하며, 강한 상승기류를 동반한 뇌우 구름에서 주로 생성되는 얼음 덩어리이다. 우박은 대류운 내에서 상승과 하강을 반복하며 층상 구조를 이루며 성장하고, 크기는 5mm에서 50mm(5cm) 정도로 다양하다. 우박은 농작물, 건물, 자동차 등에 피해를 입히며, 강한 우박은 인명 피해를 발생시키기도 한다. 우박은 기상 레이더로 감지되며, 중위도 내륙 지역에서 발생 빈도가 높다.
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| 우박 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 종류 | 강수의 한 형태 |
| 형태 | 둥근 얼음 덩어리 |
| 크기 | 다양함 (완두콩 크기 ~ 골프공 크기 이상) |
| 생성 과정 | |
| 생성 조건 | 강한 상승기류 과냉각된 물방울 |
| 생성 장소 | 적란운 |
| 특징 | |
| 낙하 속도 | 크기에 따라 다름 |
| 피해 | 농작물 피해 건축물 파손 인명 피해 (드물지만 가능) |
| 관련 용어 | |
| 우박폭풍 | 우박을 동반한 뇌우 |
| 착빙 | 항공기 날개 등에 얼음이 얼어붙는 현상 |
| 기상 관측 | 레이더 지상 관측 항공 관측 |
| 기타 | |
| 참고 | 우박은 주로 봄, 여름철에 발생하며, 특히 대기 불안정이 심한 날에 자주 나타난다. |
2. 생성
우박은 적란운 안에서 만들어지며, 강한 상승기류에 의해 구름 속에서 오르내리며 성장한다. 우박의 단면은 양파처럼 여러 층으로 구성되어 있는데, 이는 우박이 구름 속에서 다양한 환경을 거치며 성장했음을 보여준다.
싸락눈 중 얼음싸락눈과 우박은 모두 대류운에서 내리는 투명·반투명 얼음 덩어리로, 얼음싸락눈이 크게 성장한 것이 우박이다. 둘은 크기에 따라 구분되며, 직경 5mm 미만의 얼음 알갱이는 싸락눈이 된다。
우박의 크기는 직경 5mm에서 50mm (5cm) 정도(어림잡아 팥알 크기에서 골프공 크기 정도)인 것이 많고, 빈도로는 10mm (1cm) 이하의 것이 많다. 그러나 드물게는 더 큰 것이 내리는 경우가 있고, 또한 큰 우박끼리 붙어 부분적으로 융합하여 큰 부정형 덩어리를 형성하는 경우가 있다。
우박의 심은 수 mm에서 1 센티미터(cm) 정도로 대개 기하 중심에서 벗어나 있다(편심). 층은 5층 이하가 많지만, 거대한 우박에서는 20층 이상인 예도 있었다[74]。
우박의 밀도는 비교적 크며, 비중은 0.85 그램 매 제곱센티미터(g/cm3) - 0.92 g/cm3 정도이다. 공기를 많이 포함하는 경우에는 약간 작은 값이 된다。
2. 1. 형성 과정
우박은 천둥구름 안에서 만들어지며, 언 빗방울이나 싸락눈인 우박핵에서 시작된다. 핵이 과냉각물방울 사이를 이동하다가 물방울과 충돌하면 어는데, 물이 계속 얼어서 표면에 달라붙어 우박이 된다. 우박 결정이 구름의 상승기류 안에 오랫동안 머물면 점점 커지다가 상승기류 지역에서 벗어나거나 너무 무거워져 기류가 더 이상 떠받치지 못하면, 35km/h 이상의 속도로 땅에 떨어진다.[4]우박은 강한 뇌우 구름, 특히 강한 상승기류, 높은 액체 수분 함량, 큰 수직 확장, 큰 물방울을 가지고 구름 층의 상당 부분이 어는점 이하(0°C)인 구름에서 형성된다.[5] 이러한 유형의 강한 상승 기류는 토네이도의 존재를 나타낼 수도 있다.[11] 우박의 성장 속도는 높은 고도, 낮은 어는점 구역, 바람 시어(wind shear)와 같은 요인에 의해 영향을 받는다.[12]
다른 적란운의 강수와 마찬가지로, 우박은 물방울로 시작된다. 물방울이 상승하고 온도가 어는점 이하로 내려가면 과냉각된 물이 되어 응결 핵과 접촉하면 얼어붙는다. 큰 우박의 단면을 보면 양파와 같은 구조를 보인다. 즉, 우박은 두껍고 투명한 층과 얇고 흰색이며 불투명한 층이 번갈아 가며 나타나는 구조로 이루어져 있다.
상승 기류가 110km/h에 달하는 강한 상승 속도를 보이며,[13] 형성 중인 우박을 구름 위로 날려 보낸다. 우박이 상승하면서 습도와 과냉각 물방울의 농도가 다양한 구름 영역을 통과한다. 우박의 성장 속도는 우박이 마주하는 습도와 과냉각 물방울의 변화에 따라 달라진다. 이러한 물방울의 부착 속도 또한 우박 성장의 또 다른 요인이다. 우박이 물방울 농도가 높은 지역으로 이동하면, 물방울을 포획하여 투명한 층을 형성한다. 우박이 주로 수증기만 있는 지역으로 이동하면, 불투명한 흰색 얼음 층을 얻게 된다.[18]
우박의 속도는 구름의 상승 기류 내 위치와 질량에 따라 달라진다. 이것은 우박 층의 다양한 두께를 결정한다. 과냉각 물방울이 우박에 부착되는 속도는 이 물방울과 우박 자체의 상대 속도에 달려 있다. 즉, 일반적으로 더 큰 우박은 더 강한 상승 기류에서 약간 떨어진 곳에서 형성되어 더 오랜 시간 동안 성장할 수 있다.[18] 우박이 성장하면서 잠열을 방출하여 외부 표면을 액체 상태로 유지한다. "습윤 성장"을 거치기 때문에 외부 층이 ''끈적여'' (즉, 점착성이 더 높아) 단일 우박이 다른 작은 우박과 충돌하여 불규칙한 모양의 더 큰 덩어리를 형성할 수 있다.[15]
우박은 또한 잠열 방출을 통해 얼어붙는 것이 외부 층을 액체 상태로 유지하기에 충분하지 않은 "건조 성장"을 겪을 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 우박은 급속한 냉각 과정에서 돌 안에 갇히는 작은 기포로 인해 불투명하게 보인다. 이러한 기포는 "습윤 성장" 모드 동안 합쳐져 탈출하므로, 우박은 더 투명해진다. 우박의 성장 모드는 발달 과정에서 변할 수 있으며, 이는 우박의 단면에서 뚜렷한 층을 만들 수 있다.[16]
우박은 뇌우 속에서 상승 기류에 의해 더 이상 지탱될 수 없을 때까지 계속 상승한다. 이는 우박을 생성하는 뇌우의 상승 기류의 힘에 따라 최소 30분 이상 걸릴 수 있으며, 뇌우의 상단은 일반적으로 10km 이상이다. 그런 다음 구름을 떠날 때까지 동일한 과정을 거치면서 계속 성장하며 지면을 향해 떨어진다. 이후 어는점 이상의 기온을 가진 공기로 들어가면서 녹기 시작한다.[17]
뇌우 내에서 독특한 궤적만으로도 우박의 층상 구조를 설명하기에 충분하다. 여러 궤적을 논할 수 있는 유일한 경우는 다세포 뇌우에서 발생하며, 이때 우박은 "어미" 세포 상단에서 배출되어 더 강렬한 "딸" 세포의 상승 기류에 포획될 수 있다. 그러나 이것은 예외적인 경우이다.[18]
우박은 중위도 대륙 내륙에서 가장 흔하게 발생하며, 이는 우박 형성이 어는점이 약 3352.80m 고도보다 낮을 때 상당히 더 잘 일어나기 때문이다.[19] 대륙 위의 강한 뇌우로 건조한 공기가 유입되면 증발 냉각을 촉진하여 우박 발생 빈도가 증가할 수 있는데, 이는 뇌우 구름의 어는점을 낮추어 우박이 성장할 수 있는 더 큰 부피를 제공한다.
기온이 -30°C 이하로 떨어지면 과냉각된 물방울이 희귀해지면서 우박 성장이 거의 멈춘다.[19]
대류가 있는 적란운 안에서 발생하여, 강한 상승기류에 의해 지지되어 체공하지만, 이윽고 커지거나 기류가 약해져 지탱할 수 없게 되어 떨어진다. 강한 뇌우와 함께 발생하는 경우가 많다.
발달한 적란운, 대체로 구름 꼭대기가 6,000 m를 넘는 것에서 우박이 생길 수 있다.[72] 어떤 적란운 속에서도 빙정과 싸락눈이 형성되고 있지만, 그중 어떤 적란운이 싸락눈을 우박으로까지 발달시키는지는 연구 과정에 있다.[89] 상승류와 하강류가 분리되어 지속되는 구조를 가진 슈퍼 셀형 뇌우에서는 강한 우박이 발생하기 쉽다는 것은 알려져 있다.[73]
우박은 강한 상승 기류가 있는 구름 속에서 결빙 성장하는 0 ℃ 이하의 층과, 부분적으로 융해되는 0℃ 이상의 층(융해층)을 오르내리면서 성장하는 것으로 생각된다. 0℃ 이하의 층에는 과냉각된 물방울(구름 입자)이 많이 존재하며, 이 속을 약간 큰 얼음 결정이 통과할 때 주변의 입자를 포착하여 성장한다. 0℃ 이상의 층에서는 얼음 덩어리의 표면이 융해되어 막처럼 부착된 상태가 되고, 이것이 다시 결빙되면 투명한 얼음 층이 된다.[74]
우박을 쪼개서 단면을 관찰하면, 투명한 층과 반투명한 층이 교대로 겹쳐진 적층 구조를 한 것을 볼 수 있으며, 그 성장 과정을 엿볼 수 있다. 한편, 그러한 층이 보이지 않는 투명·불투명한 얼음만의 형태도 있다.[74]
반투명한 부분은 저온 상태에서 심이 되는 우박에 구름 입자가 부착되어 바로 결빙되어 틈새에 공기가 남아있다. 투명한 부분은 비교적 높은 온도 아래에서 구름 입자가 융해되어 공기가 빠져나간 후 결빙된다. 성장 과정으로서, 전자를 건조 성장, 후자를 습윤 성장이라고도 한다.[74]
심이 되는 우박은 수 mm에서 1 센티미터(cm) 정도로 대개 기하 중심에서 벗어나 있다(편심). 적층은 5층 이하가 많지만, 거대한 우박에서는 20층 이상인 예도 있었다.[74]
우박의 밀도는 비교적 크며, 비중은 0.85 그램 매 제곱센티미터(g/cm3) - 0.92 g/cm3 정도의 값을 갖는다. 공기를 많이 포함하는 경우에는 약간 작은 값이 된다.
적란운 부근의 상공에서 건조한 공기의 유입이 있으면, 증발에 의한 냉각 효과가 커져서 우박이 생기기 쉽고, 크게 성장하기 쉬워진다.[81]
2. 2. 층상 구조
우박의 단면은 양파와 같은 층상 구조를 보인다. 즉, 두껍고 투명한 층과 얇고 흰색이며 불투명한 층이 번갈아 나타난다.[18]우박이 물방울 농도가 높은 지역으로 이동하면, 물방울을 포획하여 투명한 층을 형성한다. 반대로 우박이 주로 수증기만 있는 지역으로 이동하면, 불투명한 흰색 얼음 층을 얻게 된다.[18] 과냉각 물방울이 우박에 부착되는 속도는 이 물방울과 우박 자체의 상대 속도에 따라 달라진다.
우박은 "습윤 성장"을 거치면서 외부 층이 끈적해져, 다른 작은 우박과 충돌하여 더 큰 덩어리를 형성할 수 있다.[15] 또한, 우박은 잠열 방출로 인해 얼어붙는 것이 외부 층을 액체 상태로 유지하기에 충분하지 않은 "건조 성장"을 겪을 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 우박은 급속한 냉각 과정에서 돌 안에 갇히는 작은 기포 때문에 불투명하게 보인다.[16]
이처럼 우박의 성장 모드는 발달 과정에서 변할 수 있으며, 이는 우박 단면의 뚜렷한 층을 만드는 원인이 된다.[16]
우박을 쪼개 단면을 관찰하면, 투명한 층과 반투명한 층이 교대로 겹쳐진 층상 구조를 확인할 수 있다. 이를 통해 우박의 성장 과정을 엿볼 수 있다. 반투명한 부분은 저온 상태에서 심이 되는 우박에 구름 입자가 부착되어 바로 결빙되면서 틈새에 공기가 남은 것이다. 투명한 부분은 비교적 높은 온도에서 구름 입자가 융해되어 공기가 빠져나간 후 결빙된 것이다. 전자를 건조 성장, 후자를 습윤 성장이라고 한다.[74]
3. 크기 및 특징
우박은 지름이 5mm 이상인 얼음 덩어리로, 완두콩만한 것에서 오렌지만한 것까지 다양하다. 보통 지름 1cm 미만이지만, 2~3cm 이상인 것도 있다.[4] 지름이 5mm 이상인 얼음 결정은 우박으로 간주된다.[5]
우박은 종종 층을 이루고[7] 불규칙하며 뭉쳐질 수 있다. 투명하거나 반투명한 얼음 층이 번갈아 나타나며, 각 층의 두께는 최소 1mm이다. 강한 상승 기류에 의해 공중에 떠 있다가 무게가 상승 기류를 이기면 땅으로 떨어진다.[7] 일반적으로 큰 우박은 피해를 줄 수 있다고 여겨진다. 캐나다 기상청은 큰 우박이 예상될 때 심각한 뇌우 경보를 발령한다.[9]
우박의 종단 속도는 크기, 항력 계수, 바람의 움직임, 빗방울이나 다른 우박과의 충돌, 녹는 정도에 따라 달라진다. 지름 1cm인 우박은 9m/s로, 지름 8cm인 우박은 48m/s로 떨어진다고 추정된다.[40]
기록상 세계 최대의 우박은 1917년 6월 29일 사이타마현 구마가야시에 내린 것으로, 직경 29.6cm, 무게 3.4kg였다.[75]
우박이 눈처럼 쌓이는 경우도 있다. 2019년 6월 30일, 멕시코 과달라하라에서는 최대 2m 높이로 우박이 쌓이기도 했다.[78]
3. 1. 크기 비교
우박의 크기는 자로 지름을 직접 측정하는 것이 가장 정확하지만, 자가 없을 때는 동전과 같은 익숙한 물건과 비교하여 크기를 어림잡기도 한다.[37] 흔히 완두콩, 작은 구슬, 페니, 니켈, 쿼터, 하프 달러, 호두, 탁구공, 골프공, 라임, 테니스공, 야구공, 큰 사과, 소프트볼, 자몽, 컴퓨터 CD/DVD 등과 비교한다. 그러나 달걀, 완두콩, 구슬 등은 크기가 다양하여 정확한 비교가 어렵다.[37]미국 국립 기상청(NWS)에서는 우박의 크기를 다음과 같은 일상적인 물건과 비교하여 보고한다.[41]
| 지름 (인치) | 일상적인 물건 |
|---|---|
| 0.25 - 0.375 | 완두콩 |
| 0.50 | 작은 구슬 |
| 0.75 | 페니 |
| 0.88 | 니켈 |
| 1.00 (15/16") | 쿼터 |
| 1.25 | 하프 달러 |
| 1.50 | 호두/탁구공 |
| 1.75 | 골프공 |
| 2.00 | 라임 |
| 2.50 | 테니스공 |
| 2.75 | 야구공 |
| 3.00 | 큰 사과 |
| 4.00 | 소프트볼 |
| 4.50 | 자몽 |
| 4.75 - 5.00 | 컴퓨터 CD/DVD |
영국의 기관인 TORRO는 우박과 우박 폭풍 모두에 대한 척도를 사용한다.[38]
공항에서 관측할 때, METAR 코드는 우박의 크기와 관련된 지상 기상 관측 내에서 사용된다. METAR 코드 내에서 GR은 최소 약 0.64cm 지름을 가진 더 큰 우박을 나타내는 데 사용된다. GR은 프랑스어 단어 ''grêle''에서 파생되었다. 작은 크기의 우박과 눈알갱이는 프랑스어 단어 ''grésil''의 약어인 GS 코드를 사용한다.[39]
3. 2. 형태
우박은 지름이 5mm 이상인 둥글거나 불규칙한 얼음 덩어리로, 완두콩만한 것에서 오렌지만한 것까지 다양하다. 보통은 지름이 1cm 미만이지만 2~3cm 정도의 것도 있고, 그보다 훨씬 큰 것도 있다.[4]우박은 투명 얼음 또는 투명 및 반투명 얼음의 교대 층으로 구성되며, 두께는 최소 1mm이며, 강한 상승 기류가 있는 공기에 의해 공중에 매달려 있다가, 무게가 상승 기류를 극복하고 땅에 떨어질 때까지 유지된다.[7]
싸락눈 중 얼음싸락눈과 우박은 모두 대류운에서 내리는 투명·반투명 얼음 덩어리로, 얼음싸락눈이 크게 성장한 것이 우박이다. 둘은 크기에 따라 구분되며, 직경 5 mm 미만의 얼음 알갱이는 싸락눈이 된다.
우박의 크기는 직경 5mm에서 50mm (5cm) 정도(어림잡아 팥알 크기에서 골프공 크기 정도)인 것이 많고, 빈도로는 10mm (1cm) 이하의 것이 많다. 그러나 드물게는 더 큰 것이 내리는 경우가 있고, 또한 큰 우박끼리 붙어 부분적으로 융합하여 큰 부정형 덩어리를 형성하는 경우가 있다.
4. 피해
우박은 농작물, 과실, 건물, 자동차 유리 등에 피해를 일으키며, 강풍이 동반될 경우 피해가 더욱 커진다.[22] 특히 자동차, 항공기, 채광창, 유리 지붕 구조물, 가축, 그리고 농작물에 심각한 피해를 줄 수 있다.[48] 지붕에 대한 우박 피해는 누수나 균열과 같은 추가적인 구조적 피해가 나타날 때까지 감지되지 않는 경우가 많다.[49] 금속 지붕은 우박 피해에 비교적 강하지만, 덴트와 손상된 코팅 형태로 외관상의 피해가 발생할 수 있다.
메가크리오메테오어는 뇌우와 관련이 없는 큰 얼음 덩어리로, 세계 기상 기구는 이를 뇌우와 관련된 얼음 덩어리인 "우박"으로 공식적으로 인정하지 않는다. 드물게, 거대한 우박이 뇌진탕이나 치명적인 머리 외상을 유발하는 것으로 알려져 있다. 우박 폭풍은 역사적으로 비용이 많이 들고 치명적인 사건의 원인이 되었다.
우박은 북아메리카에서는 콜로라도, 네브래스카, 와이오밍이 만나는 지역, 남아메리카의 온대 지역, 중국, 중부 유럽과 호주 남부, 인도 북부 등에서 자주 발생한다. [24][25][26][28] 일본에서는 5월부터 8월의 간토 지방·고신 지방이나 도호쿠 지방에서 우박 피해가 많은 경향이 있다.[88]
- '''세계 최대 우박 기록'''
| 구분 | 기록 | 장소 | 날짜 |
|---|---|---|---|
| 가장 무거운 우박 | 1.02kg | 고팔간지 구, 방글라데시 | 1986년 4월 14일 |
| 공식적으로 측정된 가장 큰 직경 | 약 20.07cm 직경, 약 47.30cm 둘레 | 사우스다코타주 비비안 | 2010년 7월 23일 |
| 공식적으로 측정된 가장 큰 둘레 | 약 47.60cm 둘레, 약 17.78cm 직경 | 네브래스카주 오로라 | 2003년 6월 22일 |
직경 5mm의 우박에서는 거의 피해가 발생하지 않지만, 5mm를 넘고 약 10mm에서는 식물에 피해가 발생하는 예가 있다. 20~30mm에서는 농작물이 심각한 피해를 입거나, 유리, 플라스틱, 나무로 된 물건의 손상이 보인다. 또한 이 크기에서 자동차 차체 도장에 상처가 생기기 시작하고, 25~40mm에서는 차체 그 자체에도 손상이 생기기 시작한다. 30~50mm에서는 유리가 현저하게 파손되고, 건물의 기와 지붕 파손이 보이게 되며, 사람도 부상 위험이 생긴다. 40~60mm에서는 벽돌로 된 벽에 구멍이 나거나 항공기의 기체에 凹(움푹 들어감)이 생긴다. 사람이 우박의 직격을 받은 경우, 50~75mm를 넘는 크기에서는 중상을 입고, 75~100mm를 넘는 크기에서 치명상이 될 우려가 있다.[90]
4. 1. 피해 사례
한국에서는 큰 우박으로 인해 사람과 소가 맞아 죽은 사례가 있고, 적란운 안에서 항공기가 우박을 맞아 기수가 파괴된 사례도 있다.[42][43] 1888년 4월 30일 인도에서는 야구공보다 큰 우박으로 246명이 사망하고, 소, 양, 염소 등 가축 1,600여 마리가 죽는 기록적인 피해가 발생했다. 드물게 큰 우박은 뇌진탕이나 치명적인 머리 외상을 유발하기도 한다. 역사적으로 우박 폭풍은 큰 피해를 입힌 사례들이 있는데, 9세기경 인도 우타라칸드의 룹쿤드에서는 크리켓 공 크기의 우박으로 인해 200명에서 600명의 유목민이 사망한 것으로 추정된다.우박은 자동차, 항공기, 채광창, 유리 지붕 구조물, 가축, 농작물 등에 심각한 피해를 줄 수 있다.[48] 특히 지붕의 우박 피해는 누수나 균열과 같은 구조적 피해가 나타날 때까지 감지되지 않는 경우가 많다.[49] 금속 지붕은 우박에 비교적 강하지만, 덴트나 코팅 손상과 같은 외관상의 피해가 발생할 수 있다. 항공기의 경우, 우박은 심각한 위험 요소 중 하나이다.[50] 직경 약 1.27cm 이상의 우박은 항공기에 수 초 안에 심각한 손상을 입힐 수 있다.[51] 또한, 지면에 쌓인 우박은 착륙하는 항공기에 위험을 초래할 수 있다. 농작물 중에서는 밀, 옥수수, 콩, 담배 등이 우박 피해에 가장 민감하다.[28] 우박은 캐나다에서 가장 큰 피해를 유발하는 자연재해 중 하나이기도 하다.[52]
우박 피해는 국지적인 현상으로, 적란운의 통과 경로를 따라 남는 피해의 흔적은 "우박 길"이라고도 불린다.[87][71] 농작물은 우박에 직접 맞아 손상되는 피해 외에도, 시간이 지나면서 병해가 확산되는 2차 피해가 발생할 수 있다. 과수 및 채소 중 과채류·엽채류의 피해가 많고, 벼나 근채류는 피해가 적은 경향이 있다. 곤약은 토란과 달리 상처를 입으면 나중에 병해가 확산되기 쉽다.[71]
일본에서는 5월부터 8월의 간토 지방·고신 지방이나 도호쿠 지방에서 우박 피해가 많은 경향이 있다.[88] 직경 5mm 미만의 우박은 거의 피해를 주지 않지만, 10mm 정도면 식물에 피해가 발생할 수 있다. 20~30mm의 우박은 농작물에 심각한 피해를 입히거나 유리, 플라스틱, 나무로 된 물건을 손상시킬 수 있다. 30~50mm에서는 유리가 파손되고 건물 기와 지붕이 파손될 수 있으며, 사람도 부상 위험이 있다. 40~60mm에서는 벽돌 벽에 구멍이 나거나 항공기 기체에 움푹 들어간 자국이 생길 수 있다. 50~75mm 이상의 우박은 사람에게 중상을 입힐 수 있으며, 75~100mm 이상은 치명적일 수 있다.[90]
- '''세계 최대 우박 기록'''
| 구분 | 기록 | 장소 | 날짜 |
|---|---|---|---|
| 가장 무거운 우박 | 1.02kg | 고팔간지 구, 방글라데시 | 1986년 4월 14일 |
| 공식적으로 측정된 가장 큰 직경 | 약 20.07cm 직경, 약 47.30cm 둘레 | 사우스다코타주 비비안 | 2010년 7월 23일 |
| 공식적으로 측정된 가장 큰 둘레 | 약 47.60cm 둘레, 약 17.78cm 직경 | 네브래스카주 오로라 | 2003년 6월 22일 |
4. 1. 1. 한국의 주요 우박 피해
- 1911년 6월 7일, 아오모리현 쓰가루 지방에서 땅콩에서 귤만한 크기의 우박이 내려, 5치에서 3자 정도 땅에 쌓였다. 나카쓰가루군 호리코시촌(현: 히로사키시)을 중심으로 농작물과 가옥에 큰 피해가 발생했다.[91]
- 1917년 6월 29일, 사이타마현 오사토군 구마가야정(현: 구마가야시) 교외에서 직경 29.6 cm (7치 8푼, 약 37.9 cm가 기준인 고래자로 측정된 것으로 추정), 무게 3.4 kg (900 묘)의 우박이 내려, 부상자와 가옥 붕괴 등의 피해가 발생했다.[92] 같은 날 오후 4시경부터 5시 반경에 걸쳐 군마현 닛타군, 야마다군, 오라군에도 뇌우와 함께 우박이 내렸다. 큰 것은 닭알 크기의 우박이었으며, 오라군에서는 밀 130정보, 뽕나무 130정보, 밭벼 100정보, 콩 90정보, 팥 30정보가 전멸했다.[93]
- 1933년 6월 14일, 효고현 중앙부에서 폭풍을 동반한 직경 4 - 5 cm의 우박이 내려 사망자 10명, 부상자 164명, 주택 전반 붕괴 198동, 비주택 전반 붕괴 309동으로 일본 최대의 우박 피해로 기록되었다.[94]
- 1956년 6월 21일, 아이치현에서 30분 전후에 걸쳐 달걀 크기의 우박이 내려 27명이 부상했다. 기후현에서는 20분 전후에 걸쳐 직경 10 - 20 mm의 우박이 내려 48명이 부상했으며, 농업 피해로는 부유 감에 큰 피해가 발생했다.[95]
- 2000년 5월 24일, 지바현 북부 · 이바라키현 남부의 넓은 지역에서 폭풍을 동반한 직경 5 - 6 cm의 우박이 내려 부상자 162명, 가옥 피해는 약 48,000채에 달했다.[96]
- 2014년 6월 24일, 도쿄도 미타카시나 조후시 등에서 땅을 메울 정도의 우박이 내렸다.[89]
- 2017년 7월 18일, 도쿄도 도요시마구나 이타바시구 등에서 우박이 내려, 고마고메역의 지붕이 크게 파손되는 등의 피해가 발생했다.[97][98]
- 2021년 9월 6일, 도야마현 난토시의 후쿠노와 이나미를 중심으로 큰 것은 직경 4 cm 정도의 우박이 내렸다.[99] 이로 인해 특산물인 토란 잎이 찢어지고 줄기가 부러졌으며, 벼나 흰파의 줄기도 부러지는 등 농업 피해와 여러 민가의 창문 유리가 깨지는 피해가 발생했다.[100][101]
- 2022년 6월 2일-3일, 사이타마현, 군마현, 도치기현 등에서 우박이 내렸다. (참고: 2022년 6월의 북관동 우박 피해)
4. 1. 2. 세계의 주요 우박 피해
1888년 4월 30일, 인도 무라다바드에서는 오렌지 크기의 우박이 내려 230명이 사망했다.[76][102][103]1986년 4월 14일, 방글라데시 고팔간지에서는 1kg의 우박이 내려 92명이 사망했다.[42][43]
4. 2. 피해 예방
중세 시대 유럽 사람들은 우박과 그로 인한 작물 피해를 막기 위해 교회 종을 치고 대포를 쏘곤 했다. 이러한 접근 방식의 최신 버전은 현대식 우박 방지 대포로 이용할 수 있다. 제2차 세계 대전 이후, 특히 소련에서는 우박의 위협을 제거하기 위해 구름 씨앗 살포가 이루어졌다.[13] 소련에서는 로켓과 포탄을 사용하여 구름 속에 요오드화 은을 살포함으로써 우박으로 인한 작물 피해를 70~98%까지 줄였다고 주장했다.[62][63] 그러나 이러한 효과는 서방에서 실시된 무작위 실험에서 재현되지 않았다.[64] 1965년부터 2005년까지 15개국에서 우박 억제 프로그램이 시행되었다.[13][24]
중세 유럽에서는 종소리나 대포의 굉음으로 우박을 막으려 시도했다. 현대에도 이와 유사하게 음속 폭음을 발사하는 방식 등의 Hail cannon|헤일 캐논영어이 농작물 등의 피해 방지를 위해 사용되는 경우가 있다.[104][105]
작물의 우박 피해를 예방하는 수단으로 방우박망이라고 하는 그물을 씌우는 방법이 있다. 과수원이나 비닐하우스에서 사용되는 경우가 있으며, 특히 선반으로 만드는 과수에 자주 사용한다. 10mm 정도의 메쉬가 적당하다.[71][87]
제2차 세계 대전 이후에는 인공 강우 (기상 파종)도 사용하게 되었다.[103] 이 기법은 응결·결빙을 촉진하는 파종을 과도하게 수행(over-seeding, 오버시딩)하여 우박으로 성장하기 전의 "우박 싹"(hail embryo)이 되는 싸락눈을 늘리고, 싸락눈을 크게 만드는 과냉각 운립을 더 많은 싸락눈에 빼앗아 전체적으로 더 작은 우박이 되도록 하는 것이다.[106]
소련에서는 로켓이나 대포로 요오드화 은을 살포하여 우박으로 인한 농작물 피해를 70 - 98% 감소시켰다는 보고가 있었지만,[107][108] 서구에서 실시된 무작위 실험에서는 이를 재현할 수 없다는 결과가 나왔다.[109] 일본에서도 1972년, 구 국립 방재 과학 기술 센터가 군마현(群馬県) 신토 촌(榛東村)에서 요오드화 은을 채운 로켓을 적란운에 발사하는 실험을 했다.[110] 그리고 1965년부터 2005년 사이에 적어도 15개 국가에서 우박 발생을 줄이는 실험이 진행되었다. 그러나 이러한 기법이 유효한지 여부에 대해 명확한 결론을 내리지 못하고 있다.[104][103]
5. 기후 및 발생 지역
우박은 대륙 내부의 중위도 지역에서 가장 흔하게 발생하며, 뇌우의 빈도가 훨씬 높은 열대 지방에서는 드물게 발생한다.[22] 열대 지방에서는 주로 해발고도가 높은 지역에 우박이 많이 내린다. 이는 열대 지방에서는 높은 고도까지 0°C 이상의 따뜻한 공기가 있기 때문이다. 우박 발생 조건 중 하나는 기온 0°C의 대지 고도가 약 3500m 또는 4000m 이하라는 것이다.[79][80][81]
산맥에서는 지형성 상승으로 인해 뇌우 내의 상승 기류가 강화되어 우박이 발생할 가능성이 높아지기 때문에 평지보다 우박이 더 흔하게 발생한다.[23] 또한, 고도가 높으면 우박이 지면에 도달하기 전에 녹을 시간이 줄어든다. 1888년 기록상 가장 많은 우박 관련 사망자가 발생한 인도 북부의 산악 지역이 대표적인 예이다.[24]
우박 발생 빈도는 지역별로 차이가 크며, 관측 자료와 모델 추정을 통해 분포를 파악하려는 노력이 이루어지고 있다. 인구 증가와 휴대기기 보급으로 보고 건수가 증가하는 추세이다.[81]
중위도 지역에서는 뇌우 발생 빈도와 관련하여 여름철에 우박이 많이 발생하는 경향이 있다.[79] 다만, 지중해 주변 지역에서는 가을철에 우박 발생 빈도가 가장 높다.[84] 일본에서는 초여름인 5~6월에 우박이 많이 발생하며, 동해 쪽에서는 겨울철에도 계절풍의 영향으로 우박이 내리기도 한다.
5. 1. 발생 조건
우박은 강한 상승기류를 가진 뇌우 구름에서 형성된다. 특히, 구름의 상당 부분이 0°C 이하이고, 높은 액체 수분 함량과 큰 수직 확장을 가진 환경이 중요하다.[5] 이러한 상승 기류는 토네이도의 존재를 나타낼 수도 있다.[11]우박의 성장은 높은 고도, 낮은 어는점 구역, 바람 시어(wind shear)와 같은 요인에 영향을 받는다.[12] 우박은 중위도 대륙 내륙에서 가장 흔하게 발생하는데, 이는 어는점 고도가 약 3352.80m 이하일 때 우박 형성이 더 잘 일어나기 때문이다.[19]
건조한 공기의 유입은 증발 냉각을 촉진하여 뇌우 구름의 어는점을 낮추고, 우박이 성장할 수 있는 더 큰 공간을 제공하여 우박 발생 빈도를 증가시킨다.[19] 열대 지방에서는 뇌우가 더 자주 발생하지만, 대기가 더 높은 고도까지 따뜻하기 때문에 우박은 덜 흔하게 발생하며, 주로 고지대에서 발생한다.[20] 기온이 -30°C 이하로 떨어지면 과냉각된 물방울이 희귀해져 우박 성장이 거의 멈춘다.[19] 뇌우 주변에서 우박은 주로 구름 내부, 약 6096.00m 이상의 고도에서 가장 잘 발생한다.[21] 우박 발생 조건 중 하나는 기온 0°C의 대지 고도가 약 3,500m 또는 4,000m 이하라는 것이다.[79][80][81]
5. 2. 다발 지역
북아메리카에서는 콜로라도, 네브래스카, 와이오밍이 만나는 지역에서 우박이 가장 흔하게 발생하며, 이 지역을 "헤일 앨리(Hail Alley)"라고 부른다.[28] 와이오밍주 샤이엔은 북미에서 우박이 가장 많이 발생하는 도시로, 한 시즌에 평균 9~10회의 우박 폭풍이 발생한다.[48] 이 지역 북쪽과 로키 산맥의 하류에 있는 앨버타의 헤일스톰 앨리(Hailstorm Alley) 지역에서도 상당한 우박 현상이 발생한다.큰 우박이 흔히 발생하는 지역 중 하나는 산악 지역인 북부 인도이다.[24] 중국 역시 상당한 우박 폭풍을 경험한다.[25] 중국 티베트 고원 중앙부, 알프스 산맥, 피레네 산맥도 지형성 우박 다발 지역이다.[81]
유럽에서는 독일 남부 및 서부, 프랑스 북부 및 동부, 베네룩스 남부 및 동부, 이탈리아 북부,[26] 세르비아와 크로아티아에서 우박이 자주 발생한다.[27]
6. 관측
우박 관측은 주로 사람의 보고에 의존하며, 국지적인 특성 때문에 일반 시민의 보고도 중요한 요소이다.[81]
국제 기상 통보식에서는 날씨 보고 시 우박을 포함한 다양한 기상 현상을 구분한다. 우박은 
일본 기상청은 과거 관구 기상대 등에서 우박, 싸락눈, 어는 비 등을 육안 관측했지만, 2019년 2월부터 자동 기상 관측 장치(아메다스)를 도입하면서 강수 현상(비, 눈, 진눈깨비)만 기록하고 있다. 이는 기계가 낙하 물체의 크기를 판별하기 어렵기 때문이다.
우박 크기 지표로는 영국의 토네이도·폭풍 연구 기구(TORRO)가 고안한 11단계의 TORRO Hailstorm Intensity Scale이 있다.[90]
강한 우박 발생 예측 지표로는 ''SHIP (Significant Hail Parameter)''가 있다. 과거 관측을 바탕으로 직경 약 5.08cm 이상 우박 발생 가능성을 나타내는 것으로, 미국 국립 기상청 등에서 사용한다. ''SHIP'' 값은 보통 0에서 4 정도이며, 1을 초과할 때는 직경 약 5.08cm 이상의 강한 우박이 발생할 수 있다.
6. 1. 기상 레이더
기상 레이더는 우박을 동반하는 뇌우의 존재를 감지하는 데 매우 유용한 도구이다. 최신 레이더는 현장 주변의 여러 각도를 스캔하여 강수율, 액체 수분 함량 등을 파악하고, 이를 통해 우박의 크기와 확률을 추정한다.[32]세 물체 산란 스파이크는 레이더에서 나온 에너지가 우박에 부딪혀 땅으로 굴절되고, 다시 우박으로 굴절된 다음 레이더로 굴절되는 현상이다. 이 에너지는 우박에서 레이더로 직접 가는 에너지보다 더 많은 시간이 걸려, 레이더에서 더 멀리 떨어진 곳에 약한 반사율의 원뿔 형태로 나타난다.
최근에는 기상 레이더 반사의 이중 편파 특성을 분석하여 우박과 폭우를 구별하는 방법이 연구되고 있다.[33][34] 차등 반사율()을 수평 반사율()과 함께 사용하면 다양한 우박 분류 알고리즘을 생성할 수 있다.[35]
기상 레이더에서는 우박 발생 시 산란에 의한 이상 에코가 관측된다. hail spike (three body scatter spike, TBSS)는 안테나에서 볼 때 우박을 포함한 구름의 후방에 나타나는 약한 에코를 말한다. 또한, 레이더 전파의 반사 강도는 물방울이 클수록 강하고, 얼음은 물보다 레이더 전파의 반사 강도가 약하지만, 우박은 빗방울보다 크기 때문에 강한 강수로 나타난다. 큰 우박이 강수보다 강하게 나타나는 것을 이용하여 특정 고도의 강한 반사를 우박 검출에 이용하기도 한다. 강한 강수와 우박의 판별은 3차원의 레이더 해석으로부터 산출하는 연직 적산 강수량 (Vertically integrated liquid, VIL) 등을 이용하는 기법이 있다.
편파 레이더를 이용하여 빗방울과 우박을 식별하는 기술도 연구 중에 있다.[104]
6. 2. 관측 기록
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Estimation of antihail projects efficiency considering the tendency of hail climatology change
10th WMO Scientific Conference on Weather Modification
2012
[109]
간행물
Main Results of Grossversuch IV
1986-07-07
[110]
뉴스
あすから打ち上げ実験 ひょう防止ロケット
朝日新聞
1972-06-14
[111]
뉴스
Cloud seeding study: more rain production, a lot less hail
https://www.chieftai[...]
2024-04-17
[112]
문서
SYNOP・SHIP 등에 용
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