19.4. Thunderstorm Types
뇌우에는 [*단일 세포(single cell), *다세포(multicell){군집(cluster) & 선(line)}, 그리고 *거대세포(supercell)]의 세 가지 유형이 있습니다. 모든 유형의 뇌우는 항공기에게 위험을 초래합니다.
평범한(ordinary) 세포라고 하는 단일 세포 뇌우 유형은 하나의 세포로만 구성되는 뇌우입니다. 참고로 뇌우의 수명 주기(life cycle)에 대해서는 이전 장(section)에서 다뤘습니다(https://jicho9597.tistory.com/180 참조). 조종사는 야간이나 다른 구름 속에서 운항하는 경우를 제외하고는 비교적 쉽게 비행할 수 있습니다. 단일 세포 뇌우는 거의 드물게 발생하며 대부분의 모든 뇌우는 다세포 뇌우 유형으로 발생합니다.
아래 [Figure 19-3 & 19-4]와 같이 다세포 군집형(cluster) 뇌우는 다양한 단계의 라이프 사이클(life cycle)에 있는 세포의 군집으로 구성됩니다. 조직화된 다세포 군집은, 첫 번째 세포가 성숙화될 때 바람을 타고 이동하며, 이동하게 되어 비게 된 기존 자리를 차지하기 위해 새로운 세포가 바람을 따라 형성됩니다. 다세포 군집의 수명은 몇 시간 이상일 수 있습니다. 이 유형의 뇌우에서는 세 가지 필수 요소(https://jicho9597.tistory.com/180)가 존재하는 한 새로운 세포는 계속해서 형성될 것입니다. 다세포 뇌우의 크기와 지속성은 단일 세포 뇌우에서보다 비행하기에 조금 더 어렵게 만듭니다. 다세포 군집형 뇌우가 발생하는 지역은 항공 교통에 있어 지뢰밭과 같을 수 있습니다.
때때로 뇌우는 수백 마일의 횡방향(측면, laterally)으로 확장될 수 있는 선(띠, line)에 형성될 수 있습니다. 새로운 세포들은 계속해서 비와 (때때로) 우박을 뒤따라 동반하여 뇌우 시스템의 가장자리에 재형성됩니다. 때때로 앞 문장에서 말한 선(line)을 구성하는 폭풍은 거대 세포(supercell)가 될 수 있습니다. 선은 세 가지 필수 요소(https://jicho9597.tistory.com/180)가 존재하는 한, 수 시간 (또는 그 이상) 동안 지속될 수 있습니다. 이러한 *스콜 라인(squall line)은 항공 교통 장애에 있어 가장 효과적인 뇌우 유형인데, 그 이유는 스콜 라인은 일반적으로 너무 높게까지 발생하고, 스콜 라인을 통과하거나 아래로 비행하기에는 너무 위험하며, 운항에 있어 어려움을 주기 때문입니다. 참고로 미국 전체 토네이도(tornado)의 약 25%가 스콜 라인에 의해 발생합니다.
[Figure 19-5]에서 볼 수 있듯 거대 세포 뇌우는 종종 위험한 대류 폭풍(convective storm)으로, 오랫동안 지속되는 하나의 준안정적인 회전 상승 기류(quasi-steady rotating updraft)로 구성됩니다. 거대 세포 뇌우는 매우 조직적인 내부 구조를 가지고 있어서 거대 세포 뇌우를 마주치는 조종사에게 특히 위험한 날씨를 발생시킬 수 있습니다. 상승기류 속도는 분당 9,000 feet(100 knots)에 이를 수 있으며 이를 통해 위험을 훨씬 더 크게 확대시킬 수 있습니다. 거의 모든 거대 세포는 (큰 우박이나 악영향을 주는 바람과 같은) 혹독한 날씨를 발생시키며, 거대 세포의 약 25% 정도가 토네이도를 발생시킵니다. 거대 세포는 몇 시간 이상 동안 지속될 수 있으며, 뇌우 형성의 세 가지 요소(https://jicho9597.tistory.com/180)가 존재하는 한 새로운 세포는 계속해서 형성될 것입니다.
거대 세포의 크기와 지속성 때문에 단일 세포 뇌우보다 항공기의 운항을 더 어렵게 만듭니다. 또한, 다세포 군집과 선은 거대 세포의 시스템 일부로 통합되어 거대 세포를 가질 수 있습니다.
19.5. Factors that Infulence Thunderstorm Motion
뇌우는 단단한 물체나 나무토막과 같은 게 아니라 '과정'입니다. [Figure 19-6]처럼 폭풍(storm) 운동은 이류(advection)와 전파(propagation)의 결합 효과와 같습니다. 이류는 적란운의 수직 깊이에 걸쳐 평균 바람과 함께 움직이는 개별적인 세포로 인한 폭풍 운동의 구성 요소입니다. 일반적으로 FL180 (500 millibars)에서의 바람은 뇌우 운동의 근사치를 잘 제공합니다. 전파는 오래된 세포의 소멸과 새로운 세포의 발달로 인한 폭풍 운동의 구성요소입니다. 폭풍 운동은 폭풍을 구성하는 개별적인 세포의 운동으로부터 크게 벗어날 수 있습니다.
- 단일 세포 (single cell) : 뇌우와 중규모 대류계의 가장 기본 구성체로, 한 개의 강한 상승기류 나타나는 구역과 그에 수반된 강수현상을 포함함. 단세포 뇌우의 일생은 보통 45-60분 정도이며 그중 성숙기는 15-30분 정도 지속됨. 강한 비와 돌풍을 동반하기는 하나 수명이 짧고 수평 규모가 작기 때문에 피해는 적은 편. 조건부 불안정도가 강한 대기 조건에서 바람이 약하거나 수직 윈드시어(wind shear)가 약할 때 나타나는 유형으로 장마 후 후덥지근하고 바람이 약한 여름날 오후에 종종 이러한 유형의 뇌우가 발생하여 시원한 소나기를 잠시 강하게 뿌리곤 함.
- 다세포 (multicell) : 수십 km의 수평 규모를 가짐. 뇌우의 이동방향 전면에서 돌풍 전선은 매유 강한 수렴을 일으켜 강한 상승기류를 유발하고, 그 결과 새로운 세포가 계속 생성되는 것. 전체적으로 볼 때는 상대적으로 고온 다습한 공기의 상승이 뇌우의 전면에서 발생하고 이 기류는 상층에서 뇌우의 후면으로 흘러나가면서 상승기류 구역과 강수 구역이 분리되어 돌풍 전선에서는 새로운 세포가 계속 발생할 수 있게 됨. 여러 개의 세포가 조직화되어 있어 10~50 km의 수평 규모를 가지며, 새로운 세포가 지속적으로 발생할 수 있기 때문에 자체 유지 능력이 있어 장시간(2~10시간) 지속될 수 있음. 이 때문에 상당히 큰 피해를 나타낼 수 있음.
- 거대 세포 (supercell) : 뇌우 중 가장 위협적인 것으로 우박과 토네이도를 종종 발생시킴. 전체적 규모는 다세포 뇌우와 비슷하나 여러 개의 세포로 된 조직이라기보다는 한 개의 커다란 세포(즉 한 개의 강한 상승기류와 하강기류로 특징지어지는) 모습을 띠는 매우 조직화된 대류계. 수시간 지속되는 정체적인 상태를 유지하면서 강렬한 대류와 돌풍, 우박, 강한 강수, 번개, 토네이도를 발생시킴. 다세포 뇌우와 비슷하게 대기가 매우 불안정하고 연직 바람 시어가 매우 강할 때 발달하는데, 다른 뇌우에 비해 발생빈도는 적은 편.
- 스콜 라인 (squall line) : 뇌우가 좁은 띠 모양으로 형성되어 연속적인 강수 역을 포함하는 연속 또는 단속적인 활성 뇌우의 긴 선(띠). 길게 연장된 선을 따라 적란운이 발생하는 현상을 말함. 스콜선의 진행방향의 전면에 돌풍 전선이 형성되며 최성기 대류 세포의 바로 후방에는 쇠퇴하는 세포가 존재하고 그 전면에서 새로운 대류 세포가 발생. 스콜선은 한랭전선을 따라 발달하거나 한랭전선 전방의 온난 구역에서 흔히 발달. 스콜선이 통과할 때는 여러 지역이 호우와 돌풍 등으로 인한 피해를 입는데, 특히 느리게 이동하는 스콜선은 순식간에 홍수를 일으켜 많은 피해를 주곤 함.
※ U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, FAA Advisory Circular (AC) 00-6B, AVIATION WEATHER, page 19-2~5 해석
'자습 [ Aviation Weather, FAA AC 00-6B ] > CH 19. Thunderstroms' 카테고리의 다른 글
| 19.6. Hazards (1) | 2022.02.22 |
|---|---|
| 19.1.~19.3. Introduction / Necessary Ingredients for Thunderstorm Cell Formation / Thunderstorm Cell Life Cycle (0) | 2022.02.19 |