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[일본] 태풍 제8호에 동반된 오키나와에서의 폭우 발생 요인

- 냉기 풀에 의한 강우지역의 정체와 단열냉각에 의한 불안정 강화 -

2014년 7월 9일, 태풍 제8호가 강한 세력을 유지한 채 동중국해를 북상할 때, 오키나와에서 6시간에 300mm를 넘는 폭우가 기록되었다. 이 폭우는 태풍의 남동측에 길고 가늘게 분포하여 발달한 적란운에 의한 것이었다. 이 때 태풍은 상공에서 중국 대륙에서 동으로 펼쳐진 티베트 고기압의 건조된 하강기류의 영향을 강하게 받고, 태풍 중심의 북서측에서 발달한 적란운이 없어져 통상적으로 태풍 중심 부근에서 발생하는 상승기류와 그에 따른 적란운은 태풍 중심의 남동측에 집중하였다. 이러한 태풍의 구조 변화는 여름 동중국해에서 볼 수 있으며, 태풍의 남동측에서의 폭우 발생에도 영향을 미친 것으로 생각된다.

오키나와섬에서 상당히 강한 강수가 관측된 9일 05시~10시에 선형 강수대가 태풍의 outer band의 위상에 걸쳤을 때 오키나와섬을 따라 남서에서 북동방향으로 발생하여 정체하였다. 특히 06시~09시에는 1시간에 80mm 이상의 폭우가 내렸다. 선형 강수대는 복수의 적란운군으로 구성되며, 적란운군은 풍상(남서측)에서 계속 적란운이 발생함으로써 형성되었다. 그 강수대와 함께 오키나와섬 부근의 하층 약 1km에는 주변보다 기온이 낮은 냉기 풀 위에 남쪽에서 유입된 따뜻하고 습한 공기가 존재하여 지속적으로 적난운을 발생시키는 요인이 되었다.

태풍 중심 북측의 하강기류에 의해서 발생한 건조공기는 남측에서는 남쪽에서 오키나와섬 부근을 향해 유입되었다. 이 건조공기는 동쪽으로 진행하면서 태풍 중심의 남측에서 상승기류에 의해 올라가 단열냉각이 발생하여 상공이 차가워졌다. 상공이 차가워짐으로써 대기상태가 보다 불안정하게 되고 남쪽에서 따뜻하고 습한 공기가 계속 유입되기 때문에 강한 강수를 발생시켜 폭우가 되었다고 생각된다.

수치 시뮬레이션을 이용하여 오키나와섬에서 강수가 지속된 요인을 조사하였다. 그 결과 우적의 증발에 의해 오키나와섬 부근에 냉기 풀이 형성되어 강수지역이 이동하지 않았기 때문에 강수가 지속되어 폭우가 되었다는 것을 알았다. 또한 오키나와섬의 지형은 선형 강수대의 형성 및 유지에 거의 기여하지 않았다. 그리고 최대 6시간 강수량은 해석 우량에서는 368mm였지만, 수치 시뮬레이션 예측에서는 249mm였다. 이러한 폭우를 정량적으로 예측하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.

(그림 1) 7월 9일 06시의 위성에 의한 구름사진과 미국 방위청 기상위성 계획 위성에서 관측된 적란운, 태풍 제8호의 경로.
(그림 2) (좌) 7월 9일 02시 30분~08시 30분의 적산 강수량 분포, (우) 7월 9일 07시 20분~40분의 기상 레이더에 의한 강수 강도분포(mm/h)의 시계열
(그림 3) (좌) 7월 9일 06시 지표 부근의 기온분포, 해면기압과 바람 벡터, (우) 대기 1kg 중의 수증기량과 기온의 남북-연직 단면도