온난화 탓에 잦아지고 강해지는 ‘낙뢰’

구름 속 음전하와 지표면의 양전하가 만나 방전을 일으키는 현상인 낙뢰는 온난화 탓에 갈수록 잦아지고 강해지고 있다. 사진은 박우진씨가 지난해 여름 캐나다 브리티시컬럼비아주의 한 해협에서 찍은 낙뢰 장면으로 2013년 기상사진전에서 우수상을 받았다. 기상청 제공

[과학과 내일] 사진이 있는 기상 이야기

장마 뒤 무더위와 함께 찾아오는 것이 집중호우다. 지구 온난화 탓에 대기의 수증기가 늘어나고 불안정도가 높아져 국지적으로 비구름이 크게 발달하기 때문이라는 게 기상·기후학자들의 중론이다. 이때 발달하는 구름이 적란운(쌘비구름·소나기구름)이다. 지표면은 여름볕으로 달궈져 기온이 높고 대기는 저온인 상태에서 상승하는 고온의 기류가 주변의 찬 공기와 만나 마찰하면서 생겨난다. 수직으로 수십㎞까지 발달하는 이 구름은 그 안에 ‘뇌’(순간적인 대전류의 방전)를 품어 ‘뇌운’이라 불리기도 한다. 장마가 끝난 뒤 8~9월에 장마철만큼이나, 경우에 따라서는 장마철보다 더 많은 낙뢰가 발생하는 것은 한반도가 북태평양고기압 가장자리에 위치해 대기의 불안정이 커지기 때문이다.

방전은 구름 안에서 일어나기도 하고 구름과 구름 사이에서도 일어나지만, 우리가 직접 보고 경험하는 것은 구름과 지표 사이의 방전이다. 적란운 하부에 음전하가 쌓이고 지표면에 양전하가 축적돼 임계치를 지나면 두 전하 간에 방전이 일어나는데, 특별히 이를 가리켜 ‘낙뢰’라 한다. 우리말로는 벼락이다.

기상청은 전국 24곳에 센서들을 배치해 낙뢰를 감시하는 체계(TLDS)를 갖추고 누리집에서 낙뢰 실시간 영상(www.kma.go.kr/weather/images/lightning.jsp)을 제공하고 있다. 한국전력에서도 송전선의 낙뢰 사고 감시를 위해 별도의 관측시스템(KLDNet)을 갖추고 있으며, 민간 날씨정보업체인 케이웨더도 최근 독자적인 낙뢰관측망을 구축했다고 밝혔다.

낙뢰는 갈수록 잦아지고 강해지고 있다. 기상청 통계를 보면, 전국 평균 낙뢰 일수는 1980년대 12.1일에서 1990년대 14일, 2000년대엔 17.4일로 늘어났다. 지난해 한국기상학회 가을 학술대회에 제출된 한 논문을 봐도, 서울 등 7개 대도시의 30년 낙뢰 발생일수가 10년에 1.8일꼴로 늘어나는 추세를 보이고 있다. 또 1988~1997년 10년과 2002~2011년 10년을 비교한 결과 낙뢰 빈도는 177만건에서 485만건으로 크게 늘어났고, 낙뢰 강도의 평균값도 6.9kA(킬로암페어)에서 21.6kA로 증가했다. 특히 200kA를 초과하는 낙뢰가 전체에서 차지하는 비중이 2008년 이후 가파르게 증가해 2011년에는 4.7%에 이르렀다. 이는 30년 동안 대류권 하층의 온도 증가율이 상층에 비해 높고, 대기의 수증기량과 정적 불안전도가 증가한 것과 관련이 있을 것이라는 게 논문의 결론이다.

경북대 연구팀이 분석한 바로는 낙뢰의 빈도가 오전에 비해 오후에 높게 나타났다. 대체적으로 오전에는 서해에서 발생한 낙뢰가 내륙으로 이동하면서 약해지는 반면 오후에는 해안 근처에서 낙뢰 빈도가 증가하고 내륙에서는 별도의 뇌운이 발달해 낙뢰가 발생하기 때문으로 분석된다. 이근영 선임기자

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