허리케인 발생 지역 등급 형성 과정 영향

허리케인(Hurricane)이란 북대서양, 북동태평양 등 다양한 지역에서 발생한 열대 저기압 중 최대 풍속이 시속 64kts(74마일, 119km) 이상인 것을 말한다, 허리케인은 폭풍의 신, 강대한 바람이란 뜻을 가진 후라칸이란 말에서 유래됐다. 또한 영어로 허리케인이라 할 때는 보퍼트 풍력 계급으로 풍력 12(34m/s 이상)의 바람을 가리킨다.

허리케인 카트리나 (2005년)

발생 지역

대서양 북부 (카리브해, 멕시코만을 포함한 북대서양)
대서양 남부 (잘 발생하지 않는다)
태평양 북동부 (서경 140도 동쪽의 북태평양)
태평양 북중부 (180도~서경 140도 사이의 북태평양)

허리케인의 구분

최초의 기준계는 사피어가 허리케인 상습 피해 지역을 위한 저비용 주택을 연구하기 위해 위원회에 있을 때 고안되었다. 연구 과정에서 사피어는 허리케인이 미칠 영향을 기술할 수 있는 단순한 기준계조차도 없다는 것을 깨달았다. 지진에 쓰이는 리히터 규모의 유용함을 알고 있던 그는 풍속에 기반을 둔 1–5의 다섯 등급을 고안했다. 사피어는 국립 허리케인 센터에 이를 넘겼고, 심프슨이 폭풍 해일과 침수에 의한 영향을 추가했다. 이 기준계에서는 강우량이나 지리적 특성이 고려되지 않으므로, 3등급 열대저기압이 주요 도시에 미치는 피해가, 5등급 열대저기압이 외딴 지역에 입히는 피해보다 클 수도 있다.

1등급

건축물의 구조적인 피해는 전무하나, 방비를 제대로 하지 않은 창문이 파손되고 단단히 매어놓지 않은 이동식 주택이나 관목, 나무가 쓰러질 수 있다. 해안에 침수나 부두에 높은 파도 등으로 인한 구조물 손상 등의 사소한 피해가 있을 수 있다.

1등급의 열대저기압에는 허리케인 베스, 허리케인 제리, 허리케인 이스마엘, 허리케인 가스톤, 2000년 태풍 프라피룬, 허리케인 노엘, 1999년 태풍 올가, 2011 태풍 녹텐, 2011 태풍 므르복, 2012년 태풍 담레이, 2012년 태풍 하이쿠이, 2013년 태풍 룸비아, 2013년 태풍 짜미, 2013년 태풍 페바, 2014년 태풍 파사이, 2014년 태풍 타파, 2014년 태풍 갈매기, 2015년 태풍 메칼라, 2015년 태풍 린파, 2016년 태풍 오마이스, 2016년 태풍 민들레, 2016년 태풍 도카게, 2017년 태풍 사올라, 2018년 태풍 쁘라삐룬, 2018년 태풍 우쿵, 2018년 태풍 리피, 2019년 태풍 프란시스코, 2019년 태풍 타파, 2019년 태풍 나크리, 2019년 태풍 풍웡, 2020년 태풍 하구핏, 2020년 태풍 메칼라, 2020년 태풍 구지라, 2020년 태풍 찬홈, 2020년 태풍 사우델, 2021년 태풍 참피, 2021년 태풍 츰파카, 2021년 태풍 꼰선, 2022년 태풍 차바, 2022년 태풍 망온, 2022년 태풍 므르복, 2022년 태풍 꿀랍, 2022년 태풍 날개, 2023년 태풍 담레이, 2024년 태풍 마리아 등이 있다.

2등급

지붕이나 문 등이 파손될 수 있고, 제대로 방비해 놓은 창문이 파손될 가능성이 높다. 농작물이나 이동식 주택 등에 적지 않은 피해가 발생한다. 침수 피해가 발생할 수 있고, 무방비로 정박된 소형 선박이 파도로 인해 떠내려갈 수 있다.

2등급의 열대저기압에는 허리케인 카롤, 허리케인 디애나, 허리케인 에린, 허리케인 마티, 허리케인 주안, 사이클론 카타리나, 2004년 태풍 라나님, 2005년 태풍 맛사, 2008년 태풍 갈매기, 2009년 태풍 모라꼿, 2009년 태풍 켓사나, 2010년 태풍 말라카스, 2011년 태풍 선까, 2012년 태풍 사올라, 2013년 태풍 파북, 2013년 태풍 피토, 2014년 태풍 마트모, 2015년 태풍 할롤라, 2016년 태풍 메아리, 2017년 태풍 네삿, 2017년 태풍 하토, 2017년 태풍 상우, 2017년 태풍 독수리, 2017년 태풍 카눈, 2017년 태풍 담레이, 2017년 태풍 덴빈, 2018년 태풍 종다리, 2018년 태풍 산산, 2018년 태풍 마니, 2018년 태풍 우사기, 2019년 태풍 미탁, 2019년 태풍 너구리, 2019년 태풍 갈매기, 2021년 태풍 인파, 2021년 태풍 말로, 2022년 태풍 도카게, 2022년 태풍 로키, 2022년 태풍 네삿, 2023년 태풍 구촐, 2023년 태풍 탈림, 2023년 태풍 도라, 2024년 태풍 에위니아 등이 있다.

3등급

건물과 담장이 파손될 수 있다. 이동식 주택이 파괴된다. 해안의 침수로 인해 소형 건축물이 파괴되고, 대형 건축물들이 떠내려가는 파편들로 인해 크고 작은 피해를 입는다. 내륙에도 침수 피해가 발생할 수 있다.

 

3등급의 열대저기압에는 허리케인 엘마, 허리케인 프랜, 허리케인 이지도, 허리케인 잔느, 허리케인 아이린, 허리케인 샌디, 태풍 페이, 2008년 태풍 너구리, 2008년 태풍 펑선, 2008년 태풍 누리, 2010년 태풍 곤파스, 2010년 태풍 파나피, 2012년 태풍 마와르, 2012년 태풍 쁘라삐룬, 2012년 태풍 손띤, 2013년 태풍 우딥, 2013년 태풍 나리, 2013년 태풍 크로사, 2015년 태풍 크로반, 2015년 태풍 무지개, 2016년 태풍 남테운, 2017년 태풍 바냔, 2018년 태풍 솔릭, 2019년 태풍 크로사, 2019년 태풍 펑선, 2019년 태풍 판폰, 2020년 태풍 봉퐁, 2020년 태풍 바비, 2020년 태풍 몰라베, 2022년 태풍 무이파, 2023년 태풍 하이쿠이 등이 있다.

4등급

담장이 붕괴되고, 지붕이 완파될 수 있다. 큰 건축물이 막대한 피해를 입을 수 있다. 해안 지역에 큰 침식이 일어나며, 내륙 지역에서도 침수가 발생한다.

4등급의 열대저기압에는 허리케인 갈베스톤, 허리케인 헤젤, 허리케인 휴고, 허리케인 이리스, 허리케인 이고르, 허리케인 구스타브, 허리케인 헥터, 사이클론 나르기스, 1987년 태풍 셀마, 2002년 태풍 루사, 2002년 태풍 봉선화, 2003년 태풍 소델로, 2003년 태풍 차타안, 2003년 태풍 임부도, 2004년 태풍 수달, 2005년 태풍 룽왕, 2006년 태풍 짠쯔, 2006년 태풍 에위니아, 2006년 태풍 산산, 2006년 태풍 상산, 2006년 태풍 제비, 2006년 태풍 두리안, 2007년 태풍 위투, 2007년 태풍 마니, 2007년 태풍 우사기, 2007년 태풍 나리, 2007년 태풍 위파, 2007년 태풍 크로사, 2007년 태풍 가지키, 2008년 태풍 람마순, 2008년 태풍 나크리, 2008년 태풍 실라코, 2008년 태풍 하구핏, 2009년 태풍 구지라, 2009년 태풍 밤꼬, 2009년 태풍 파마, 2010년 태풍 차바, 2011년 태풍 망온, 2011년 태풍 로키, 2011년 태풍 네삿, 2011년 태풍 날개, 2012년 태풍 구촐, 2012년 태풍 비센티, 2012년 태풍 덴빈 2012년 태풍 볼라벤, 2013년 태풍 솔릭, 2013년 태풍 우토르, 2013년 태풍 우사기, 2013년 태풍 다나스, 2013년 태풍 위파, 2014년 태풍 너구리, 2014년 태풍 람마순, 2014년 태풍 판폰, 2015년 태풍 히고스, 2015년 태풍 찬홈, 2015년 태풍 낭카, 2015년 태풍 고니, 2015년 태풍 킬로, 2015년 태풍 두쥐안, 2015년 태풍 곳푸, 2015년 태풍 참피, 2015년 태풍 인파, 2015년 태풍 멜로르, 2016년 태풍 라이언록, 2016년 태풍 말라카스, 2016년 태풍 메기, 2016년 태풍 송다, 2016년 태풍 사리카, 2017년 태풍 노루, 2017년 태풍 란, 2017년 태풍 탈림, 2018년 태풍 즐라왓, 2018년 태풍 시마론, 2019년 태풍 레끼마, 2019년 태풍 링링, 2019년 태풍 파사이, 2019년 태풍 부알로이, 2019년 태풍 간무리, 2020년 태풍 마이삭, 2020년 태풍 하이선, 2020년 태풍 밤꼬, 2021년 태풍 냐토, 2022년 태풍 말라카스, 2023년 태풍 독수리, 2023년 태풍 카눈, 2023년 태풍 란, 2023년 태풍 고이누, 2024년 태풍 개미, 2024년 태풍 산산, 2024년 태풍 끄라톤등이 있다.

5등급

주거지와 산업 건물, 도로, 거대한 나무 등이 파괴될 수 있고, 소형 건축물이 완전히 붕괴되기도 한다. 침수로 인해 해안 저지대에 막대한 피해를 입힌다. 해당 등급의 태풍이 지나갈 것으로 예상되는 모든 지역에서 대피령을 발령한다.

5등급의 열대저기압에는 허리케인 카밀, 허리케인 앨런, 허리케인 린다, 허리케인 미치, 허리케인 카트리나, 허리케인 리타, 허리케인 윌마, 허리케인 딘, 허리케인 필릭스, 허리케인 앤드루, 허리케인 매슈, 허리케인 어마, 허리케인 마리아, 사이클론 가필로, 허리케인 요타, 사이클론 야사, 허리케인 아이크무로토 태풍, 1953년 태풍 테스, 1958년 태풍 아이다, 1959년 태풍 사라, 1959년 태풍 베라, 1961년 태풍 낸시, 1979년 태풍 팁, 1997년 태풍 위니, 2000년 태풍 사오마이, 2003년 태풍 매미, 2005년 태풍 나비, 2006년 태풍 사오마이, 2006년 태풍 이오케, 2007년 태풍 스팟, 2008년 태풍 장미, 2009년 태풍 초이완, 2009년 태풍 멜로르, 2009년 태풍 니다, 2010년 태풍 메기, 2011년 태풍 무이파, 2011년 태풍 난마돌, 2012년 태풍 산바, 2012년 태풍 즐라왓, 2013년 태풍 프란시스코, 2013년 태풍 레끼마, 2013년 태풍 하이옌, 2014년 태풍 너구리, 2014년 태풍 람마순, 2014년 태풍 할롱, 2014년 태풍 제네비브, 2014년 태풍 봉퐁, 2014년 태풍 누리, 2014년 태풍 하구핏, 2015년 태풍 마이삭, 2015년 태풍 노을, 2015년 태풍 돌핀, 2015년 태풍 사우델로르, 2015년 태풍 앗사니, 2016년 태풍 네파탁, 2016년 태풍 므란티, 2016년 태풍 차바, 2016년 태풍 하이마, 2016년 태풍 녹텐, 2018년 태풍 마리아, 2018년 태풍 제비, 2018년 태풍 망쿳, 2018년 태풍 짜미, 2018년 태풍 콩레이, 2018년 태풍 위투, 2019년 태풍 우딥, 2019년 태풍 하기비스, 2019년 태풍 할롱, 2020년 태풍 고니, 2021년 태풍 수리개, 2021년 태풍 찬투, 2021년 태풍 민들레, 2021년 태풍 라이, 2022년 태풍 힌남노, 2022년 태풍 난마돌, 2022년 태풍 노루, 2023년 마와르, 2023년 태풍 사올라, 2023년 태풍 볼라벤, 2024년 야기 등이 있다.

형성 과정

열대 저기압(Tropical cyclones)은 여름 동안 발달하는 경향이 있지만, 대부분의 열대 저기압 분지(Tropical cyclone basins)에서 거의 매달 발견되고 있다. ENSO와 매든-줄리안 진동( Madden–Julian oscillation, MJO)과 같은 기후 주기(Climate cycle)는 열대 저기압의 성장 시기와 빈도를 조절한다. 적도 양쪽에 있는 열대 저기압은 일반적으로 열대 수렴대(Intertropical Convergence Zone)에서 비롯되는데, 이러한 열대 수렴대는 바람이 북동쪽이나 남동쪽에서부터 불어온다. 이 저기압의 넓은 영역 내에서 공기는 따뜻한 열대 바다 위로 가열되고 분리된 구획으로 상승하며, 이로 인해 천둥 같은 소나기가 형성된다. 이러한 소나기는 매우 빨리 사라지지만, 이러한 소나기는 서로 모여 큰 천둥 번개를 형성할 수 있다. 이는 따뜻하고, 습하며, 빠르게 상승하는 공기의 흐름을 만들어내며, 지구의 자전과 상호작용하며 순환적으로 회전하기 시작한다.

이러한 뇌우가 더 성장하기 위해서는 약 27 °C(81 °F)의 해수면 온도(sea surface temperatures)와 시스템을 둘러싼 낮은 수직 윈드 시어(wind shear), 대기 불안정성, 대류권(troposphere) 하층~중층부의 높은 습도(humidity), 저압 중심, 기존의 낮은 수준의 집중 또는 방해의 저압 센터(low-pressure center)를 발달시키기에 충분한 코리올리 힘(Coriolis force) 등의 여러 요소들이 필요하다. 열대 저기압의 강도는 경로상의 수온과 밀접한 관련이 있는 한계가 있다. 전 세계적으로 매년 평균 86개의 열대 폭풍 강도의 열대 저기압이 형성된다. 그 중 47개는 119 km/h(74 mph) 이상의 강도에 도달하고, 20개는 강한 열대 저기압이 된다(사피어-심프슨 허리케인 등급(Safir-Simpson Scale)에서 최소 카테고리 3 강도)

구조

눈과 중심

완전히 발달한 열대성 저기압의 중심에서, 공기는 상승하기보다는 가라앉는다. 충분히 강한 열대성 저기압의 경우, 공기가 구름 형성을 억제할 수 있을 만큼 깊은 층 위로 가라앉아 맑은 태풍의 눈을 형성할 수 있다. 비록 바다의 날씨는 극단적으로 격렬할 수 있지만, 태풍의 눈의 날씨는 일반적으로 잔잔하고 뇌우가 없다. 태풍의 눈은 일반적으로 원형이며 보통 직경이 30~65km(19~40마일)이지만, 3km(1.9마일)만큼 작은 눈과 370km(230마일)만큼 큰 눈도 관찰되어왔다.

태풍의 눈 주위의 적란운은 일반적으로 실내 미식축구 경기장과 비슷하게 바깥쪽으로 갈수록 높이 확장되는데, 이 현상을 " 경기장 효과 "라고 한다. 눈의 벽은 풍속이 가장 빠르고, 공기가 가장 빠르게 상승하고, 구름이 가장 높은 고도 에 도달하고, 강수량이 가장 많은 곳이다. 가장 심한 바람 피해는 열대 저기압의 눈의 벽이 육지를 통과하는 곳에서 발생한다.

약한 열대 저기압에서 태풍의 눈은 열대 저기압의 중심 근처에 강한 뇌우 활동이 집중된 지역과 관련된 상부 권운 보호막인 CDO(Central Dense Overcast)로 가려질 수 있다.

태풍의 눈의 벽은 특히 강한 열대 저기압에서 태풍의 눈의 벽 교체 주기의 형태로 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 바깥 표면의 강우대는 안쪽으로 천천히 움직이는 뇌우의 바깥 고리로 구성될 수 있으며, 이는 일차 눈의 벽의 습기와 각운동량을 빼앗는 것으로 여겨진다. 일차 눈의 벽이 약해지면 열대성 저기압이 일시적으로 약해진다. 주기가 끝날 때 바깥 표면의 태풍의 눈이 일차 태풍의 눈을 대체하고, 이때 열대 저기압은 원래 강도로 돌아올 수 있다.

크기

폭풍 크기를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 다양한 지표들이 있다. 가장 일반적인 지표로는 최대 풍속 반경, 34노트(17m/s, 63km/h, 39mph) 풍속 반경, 가장 바깥쪽 폐쇄 등압선( ROCI )의 반경, 사라지는 바람의 반경이 있다. 열대 저기압의 상대적인 소용돌이 장이 1×10-5 s-1로 감소하는 반경도 있다.

지구에서 일반적인 열대 저기압은 바람의 반경으로 측정했을 때 100-2,000km(62-1,243마일)의 넓은 크기에 걸쳐 있다. 평균적으로 북서 태평양 분지에서 가장 크고 북동 태평양 분지에서 가장 작다. 가장 바깥쪽 닫힌 등압선의 반지름이 위도 2도 (222km( 138mi)) 미만이면, 열대 저기압은 "매우 작다" 또는 "midget"이다. 위도 3~6도(333~670km(207~416마일))의 반경은 "평균 크기"로 간주된다. "아주 큰" 열대 저기압은 반경이 8도(888km(552마일)) 이상이다. 관측에 따르면 크기는 폭풍의 강도(최대 풍속), 최대 바람 반경, 위도, 최대 잠재 강도와 같은 변수와 약한 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 열대 저기압 "Tip"은 직경이 2,170km(1,350mi)인 열대성 폭풍우를 동반하는 기록상 가장 큰 사이클론이다. 가장 작은 폭풍은 열대 저기압 마르코(2008) 로, 직경이 37km(23마일)에 밖에 되지 않는 열대 저기압을 발생시켰다.

피해 및 대처

지름이 320 ~ 480km인 강력한 소용돌이 폭풍으로 중심 부근에는 바람이 120km/h 또는 150km/h 이상으로 불기 때문에 넓은 지역에서 큰 피해를 입는다. 허리케인이 발생하는 동안 기상학자들은 대서양과 태평양 특히 카리브해와 멕시코만을 관찰하고 기상위성이 찍은 사진을 분석하고, 기압·기온·풍속과 같은 자료를 수집하여 허리케인이 어느 지역을 얼마나 강타할 것인지 예측한다. 위성·비행기·레이더로 경로를 추적한 뒤, 기상센터는 허리케인의 경로에 있는 지역에 경보를 내린다

발달 단계

처음에는 열대 저기압에서 시작하여 열대 폭풍, 그다음에는 허리케인으로 발달하게 된다. 일단 열대 저기압은 눈이 없고, 바람의 세기도 60km/h 이하로 약하다. 그 열대 저기압은 열대 폭풍으로 발달한다. 열대 폭풍은 눈이 있기도 하고 없기도 한다. 바람의 세기는 60-117km/h까지 성장한다. 허리케인은 눈이 있고 바람의 세기는 117km/h 이상으로 매우 세다. 또한, 힘에 따라 5개의 카테고리로 분류된다. 바람의 세기가 카테고리 1은 117km/h 이상, 카테고리 2는 165km/h 이상, 카테고리 3은 211km/h 이상, 카테고리 4는 250km/h 이상, 카테고리 5는 323km/h 이상이다. 카테고리 5는 바람의 세기와 비가 매우 세기 때문에 많은 피해가 발생한다. 하지만, 그 수는 많지 않다.

움직임

환경 조타(Environmental steering)

환경 조타는 열대성 사이클론의 움직임에 가장 큰 영향을 미친다. 그것은 "개울에 의해 운반되는 나뭇잎"과 유사한 우세풍과 다른 더 넓은 환경 조건들로 인한 폭풍의 움직임을 나타낸다.

물리적으로 열대 저기압 근처의 바람 또는 흐름범위는 폭풍 자체와 관련된 흐름과 환경의 대규모 흐름의 두 부분으로 취급될 수 있다. 열대 저기압은 환경의 대규모 흐름 내에서 중단된 소용돌이 현상의 극댓값으로 취급될 수 있다. 이런 식으로 열대 저기압 운동은 지역 환경 흐름에 의한 폭풍의 이류로 일차적으로 표현될 수 있다. 이러한 환경 흐름은 "조타 흐름"이라고 불리며 열대 저기압 운동에 가장 큰 영향을 미친다. 조타 흐름의 강도와 방향은 사이클론 근처에서 수평으로 부는 바람의 수직 통합과 근사할 수 있으며, 이러한 바람이 발생하는 고도에 의해 가중된다. 바람은 높이에 따라 달라질 수 있기 때문에 조타 흐름을 정확하게 결정하는 것은 어려울 수 있다.

영향

환경적 영향

열대 저기압은 따뜻하고 습한 열대성 공기를 중위도와 극지방으로 이동시키고, 용승을 통해 열염순환을 조절함으로써 전지구적 열 균형을 유지하는 데 도움이 된다. 열대 저기압의 폭풍 해일과 바람은 인간이 만든 인공 구조물에 파괴적일 수 있지만, 일반적으로 중요한 어류 번식 장소인 연안의 하구를 휘젓는다. 염습지와 같은 생태계는 육지를 침식하고 초목을 파괴하는 열대 저기압에 의해 심각하게 손상되거나 파괴될 수 있다. 열대 저기압은 이용 가능한 영양소의 양을 증가시켜 수역에 해로운 조류 번성을 유발할 수 있다. 그리고 열대 저기압이 지나간 후 곤충 개체군의 양과 다양성 모두 감소할 수 있다.

허리케인이 바다에서 해안으로 밀려오면 많은 담수 지역에 염분이 유입되고 일부 서식지가 견딜 수 없을 정도로 염분 수준이 높아진다. 일부는 염분에 대처하여 염분 염습지를 바다로 다시 방출시킬 수 있지만 다른 일부는 표면에 있는 여분의 해수를 충분히 빨리 방출하지 못하거나 이를 대체할 만큼의 충분한 담수 공급원이 없다. 따라서 일부 식물과 초목의 종들은 과도한 염분으로 인해 죽는다. 게다가 허리케인은 육지에 상륙할 때 독소와 산성 물질을 운반할 수 있다. 홍수는 다양한 유출로부터 독소를 흡수하고, 이 홍수가 땅을 오염시킬 수 있다. 이러한 독소들은 그 지역의 사람과 동물은 물론 주변 환경에도 해롭다. 열대 저기압은 파이프라인과 저장 시설을 손상시키거나 파괴함으로써 기름 유출을 유발할 수 있다.  이와 유사하게 화학물질 및 가공시설이 파손되어 화학물질 유출 사고가 보고된 바가 있는데,  열대 저기압이 영향을 미치는 동안, 수로가 니켈, 크롬, 수은과 같은 독성을 띠는 금속으로 오염되었다는 사례가 보고되었다.