태풍의 경로와 회전 방향에 관하여

아들과 지금 올라오는 태풍(힌남노)의 크기, 방향과 경로에 대한 이야기가 나왔습니다. 그냥 제가 아는 범위에서 코리올리 힘으로 대충 무마했습니다. 그런데, 잠잘때 생각해보니 궁금한 점이 많아 관련 정보를 찾아서 생각을 정리해보기로 했습니다. 그 뒤에 아들에게 제대로 아는척해야 겠습니다.

 

1. 코리올리 힘(전향력)

태풍 이야기가 나올때 마다 늘 나오는 코리올리 힘을 먼저 이해하는 것이 중요합니다. 

 

▶ 정의 : 회전체의 표면 위에서 운동하는 물체에 대하여 운동 속도 방향에 수직으로 작용하는 가상의 힘

▶ 쉽게 설명하자면 회전하는 운동으로 인해  의도한 운동 방향에 코리올리 힘이 더해져서 운동 방향 및 크기가 변경이 됨.

▶ 동영상으로 한방에 이해하기

▶ 지구는 반시계방향으로 자전합니다. 즉, 서쪽에서 동쪽으로 자전을 하게 됩니다. 지구는 하루에 한바퀴씩 열심히 자전을 하기 때문에, 적도에 사는 사람이나 우리 옆집에 사는 사람은 모두 한바퀴씩 돌게 됩니다. 

▶ 하지만, 적도에서 도는 거리와 우리 옆집에서 도는 거리는 다릅니다. 적도가 훨씬 움직이는 거리가 훨씬 멀지요.

▶ 같은 시간에 더 먼거리를 가야하기 때문에 적도 부근의 이동속도가 더 빠릅니다.

▶ 이로부터, 북반구의 경우 북으로 갈수록 자전에 의한 운동속도가 낮아지는 것을 알 수 있습니다.

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https://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_force

2. 태풍 회전 방향

 태풍의 회전방향은 다음과 같이 알 수 있습니다.

▶ 태풍의 눈을 기준으로 보면 남쪽에서 태풍으로 유입되는 바람의 속도가 북쪽에서 유입되는 바람의 속도보다 높습니다. (물론, 방향은 같습니다.)

▶ 남쪽에서 더 빠른 바람이 유입되기 때문에 태풍은 오른쪽(반시계방향)으로 돌기 시작합니다. (북반구 기준)

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https://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_force

3. 태풍 이동 방향

▶ 태풍 방향은 발생 시점의 상황에 따라 다르게 진행할 수 있습니다.

▶ 힌남노 태풍은 발생 시점에서 서남쪽으로 이동하였습니다. 이는 적도(위도 0도)에서 30도에서 부는 북동무역풍의 영향으로 서쪽에서 남쪽으로 이동을 설명할 수 있습니다.

또한, 발생 당시 한국/일본에 고기압이 분포하고 있기 때문에 북쪽으로 북진하지 못 했습니다. 결국 대만 근방까지 이동하였다가, 결국. 기압의 영향으로 북쪽으로 이동할 것입니다. 이때, 코리올리의 힘에 의해 북동쪽으로 전진하게 됩니다. 

 

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http://agora.ex.nii.ac.jp/digital-typhoon/summary/wnp/f/202211.html.en
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힌남노 발생 당시 기압분포(https://earth.nullschool.net/)
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출처 : 날씨담은 항아리 (김학송)

4. 태풍이 오른쪽이 더 센 이유

(북반구 기준) 태풍의 바람세기에 영향을 주는 요인은 다음 세가지 정도입니다.

  1. 태풍 회전 방향
  2. 편서풍
  3. 이동방향

태풍 그 자체로 반 시계 방향으로 회전합니다. 이로 인해 바람도 반시계 방향으로 불게 됩니다. 태풍의 눈 남쪽은 서쪽에서 동쪽으로 바람이 불고, 태풍의 눈 북쪽은 동쪽에서 서쪽으로 바람이 붑니다. 

이때 위도 30~65도에서 부는 편서풍이 더해집니다. 편서풍이니 만큼 바람은 서쪽에서 동쪽으로 불게되고 이 바람의 태풍의 바람에 영향을 주게 됩니다. 태풍의 눈을 기준으로 보면 태풍의 눈의 남쪽은 바람이 더해져서 더 빨라지고, 북쪽은 저항을 받아 바람이 늦어집니다. 

이에 더불어 태풍이 이동 할때의 바람의 영향도 받아 결국에 동쪽이 바람의 세기가 더 빨라집니다. 

태풍의 눈 기준

  • 12~3시 : 태풍 바람 - 편서풍 + 이동속도
  • 3~6시 : 태풍 바람 + 편서풍 + 이동속도
  • 6~9시 : 태풍 바람 + 편서풍 - 이동속도
  • 9~12시 : 태풍 바람 - 편서풍 - 이동속도

그래서, 만약 태풍이 대한해협을 지나간다면 부산보다 일본에 더 큰 피해가 생길 수 있습니다. 


이 정도면 초등3학년 아들 녀석에게 아는 척 할 수 있겠죠?