기상 예측 교과서 (위성사진과 일기도로 날씨를 예측하는 폭우ㆍ태풍ㆍ폭염 | 기후 변화 메커니즘 해설)

후쿠카와다케히코

기상학자·일기예보전문가.일본기상학회이사와기상청예보과장및기상연구소주임연구관을역임했다.도쿄이과대학물리학과를졸업했으며동대학원에서이학박사학위를취득했다.일본해양학회·지진학회·항해학회의정회원이며,다양한기상학정보를제공하는‘기상컴퍼스’(http://www.met-compass.com)를운영하고있다.대표저서로는《알기쉬운일기예보의지식과기술》《최신기상백과》등이있다.

머리말

제1장구름의구조
구름이공중에떠있을수있는이유
데워진공기를상승시키는힘
수증기를머금은공기는무겁지않다
수증기는어떻게구름입자로변하나?
구름이생성되는대기의구조
구름의종류

제2장비와눈의구조
구름입자가비입자로성장하는열쇠
중위도부근의비
스스로커지는적란운
호우는언제발생하는가?

제3장기온의구조
대기를데우는‘복사’
하루의기온변화는어떻게이루어질까?
위도와계절에따른기온변화

제4장바람의구조
기압차가생기는이유는무엇인가?
지상의바람은어떻게불까?
상공의바람은어떻게불까?
지구규모에서살펴본바람
대륙과바다가만드는계절풍

제5장저기압,고기압그리고전선의구조
온대저기압은왜발달하는가?
온대저기압의발생과소멸
고기압의다양한생성
장마는어떻게생기나?

제6장태풍의구조
태풍은조직화한적란운
태풍은어떻게발생하는가?
태풍이발달하는구조
태풍은왜일본으로가는가?

제7장일기예보의구조
일기예보에필요한기상관측
컴퓨터예보
다양한일기예보

참고문헌
찾아보기

급변하는이상기후의시대
폭우·태풍·폭염은어떻게예측하는가?

요즘날씨가심상치않다.전에경험하지못한국지성집중호우나폭염은이제예사고,온난화에따른식량위기와전염병유행같은문제마저거론되는실정이다.17세기독일의게리케가기압계를만들어폭풍우를예상한이래일기예보는끊임없이발전하며현대에이르렀지만,사람들은여전히날씨가궁금하고예측하지못한재해를당할까불안해한다.날씨가일상생활을좌지우지하기때문이다.
농업과어업의생산량에영향을주고,의류나가전제품같은계절상품판매의성패를결정하며,선박·자동차·비행기를움직이는일을좌우한다.앞서말한식량대책이나질병관리같은국가운영에도날씨를고려하는일은꼭필요하다.날씨를이해하는일은이제현대를살아가는우리에게필수가되어버렸다는뜻이다.
체계적인기상관측이시작된지도백년이넘는다.날씨가변하는이유도모른채하늘을향해무작정화를내거나,기계적으로날씨뉴스를받아들이는일은당연하게도이시대에어울리지않는다.우리에게는기상학이라는과학이있다.이제과학자의눈으로날씨의구조와원리를파헤쳐보자.구름·비·바람·눈·태풍·장마가어떻게발생하고변하는지를이해하고,이를바탕으로어떻게기상을예측할수있는지알아보자.

원리와구조부터파악하다
날씨를예측하는기후메커니즘해설

이책은기상학자의전문성과저널리스트의유려한글솜씨가만나탄생했다.‘비는왜내릴까?’‘구름은어떻게생기는걸까?’와같은기초적인질문을시작으로,얼핏복잡해보이는기상학을차근차근설명해나간다.어린시절품었던날씨에대한의구심과호기심을해결해주는것은물론이고,평소무심코지나쳤던날씨의정체를밝힌다.
여러대기현상의원리와구조를쉽게알려주는게이책의특징이다.어떤현상도그냥넘어가지않고원리부터자세히살펴보고,날씨를더욱깊게이해하는발판을마련해준다.예를들어구름의질량이수십톤에이르지만상승기류와큰표면적덕분에공중에떠있다는점을설명하고,이를시발점으로구름이어떻게생성되는지를알려준다.그리고구름을이루는입자가어떻게비나눈이되는지도명쾌한과학이론에입각해살펴본다.생성구조의차이때문에비를‘따뜻한비’와‘찬비’로구별한다는사실은수증기가하늘위로올라가비가된다고단순히알고있던사람에게는매우신선한충격이될것이다.
《기상예측교과서》를읽은사람은날씨의구조를이해한다.“대기가불안정하겠습니다.”“태풍이전선을자극해큰비가내리겠습니다.”같은말이뉴스에서흘러나올때,그말에어떤의미가숨어있는지이해한다는뜻이다.게다가이해가되지않던기상현상의정체를파악할수있는길이열리기도한다.2018년한반도를뜨겁게달군폭염을예로들어보자.당시폭염의원인을두고여러이야기가나왔는데,그중티베트고기압이유력한원인으로거론되었다.이책에따르면티베트고기압은티베트고원에서발생한다.이고원은평균표고4,500m로대류권중층에해당하며,여름철햇볕이직접고원을달궈고기압이형성된다.이렇게발생한고기압은고도1만5,000m인성층권에서나타나며,여름이면동아시아지역까지세력이확장되어무더위를안겨준다.
2020년,한반도에는관측사상가장긴장마가찾아왔다.날씨의구조를파악하면매년여름이면겪는장마의원인도한층깊이이해할수있다.보통우리는장마가북쪽의오호츠크해기단과남쪽의북태평양기단이만나,그사이에정체전선이형성되면서시작된다고알고있다.물론틀린말은아니지만,이정도로는장마를온전히알고있다고할수없다.남아시아에서불어온계절풍과상층의편서풍도고려해야장마전선의원인과변화추이를정확히알아낼수있는것이다.특히제트기류의사행,즉편서풍파동에주목할필요가있다.편서풍파동과장마는관계가깊은데,평소와다른편서풍파동이일어나면이상기상이일어나기때문이다.편서풍파동이만들어낸난습류또는한랭소용돌이때문에큰비가내리거나이상저온이발생한다.

100여장이넘는사진자료와일기도
스스로분석하고활용해날씨를예측하다

지상일기도·고층일기도·기상레이더사진같은다양한기상관측자료를읽고분석하는법이이책에담겨있다.100여장이넘는그림과그래프자료를이용해대기현상의발생과정과구조를공부하고온도이류,경압대기,편서풍파동등의개념을익히다보면시시각각변화하는날씨의메커니즘이눈에잡힐듯들어올것이다.
직접날씨의정체를파헤치고싶다면,기상자료개방포털(https://data.kma.go.kr/)과기상청홈페이지가제공하는기상정보를이용해보자.여러종류의일기도를활용해기압배치를읽어내고,바람의방향과기단의움직임을예측할수있다.미국과일본을비롯한세계각국의기상자료도인터넷에공개되어있다.이를이용해직접일기예보를시도해보면기상현상의구조를좀더깊이이해할수있을것이다.
기상학자인저자는날씨의기본요소인구름·비·바람·기온등은물론이고태풍·장마·호우·강설·계절풍·무더위같은현상이어떤메커니즘으로발현되는지를누구보다쉽게서술했다.그리고일기예보가어떤과정을거쳐이루어지는지도알려준다.이처럼쉽게기상학에접근할수있는길을열어주고있기에,이책은놀라운날씨의세계를이해하고직접일기도를작성하거나해석해보려는사람에게훌륭한길잡이가된다.