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과학 전문 지식

토네이도가 만들어지는 과정

by 그로잉타임즈 2023. 3. 1.
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토네이도는 지구에서 가장 폭력적인 자연의 힘 중 하나입니다. 이것은 미국의 50개 주 전역에서 발생하며 일년 내내 발견되기도 합니다. 토네이도는 미국에서 가장흔하지만 전세계적으로 발생할 수 있습니다.

 

토네이도 연구에 큰 진전이 있었지만 아직 우리가 토넨이도에 대해 모르는 것이 너무 많습니다. 그것들은 원인과 형성방법을 알기 이해 지난 수십년간 많은 연구가 있었습니다. 폭풍추적자인 CNN의 기상학자 Brandon Miller는 2005년부터 폭풍을 연구해왔습니다. "특히 현장에서 토네이도를 연구하면서 배우는 것은 토네이도를 형성하는데 완벽한 공식이 없다는 것입니다. 모든 폭풍은 고유합니다"라고 Miller는 말합니다.

 

"때때로 폭풍이 토네이도가 형성되기에 완벽한 환경에 있는 것처럼 보일 수 있지만 결코 그렇지 않습니다. 반대로 토네이도는 폭풍 형성에 대한 하나 이상의 성분이 없거나 부족한 것처럼 보이는 주변 환경에서 자주 형성됩니다"라고 Miller는 덧붙였습니다. 어떤 폭풍이 토네이도를 생성하는지에 대한 완벽한 공식은 없지만 토네이도를 발생시키는 시스템의 해부학에는 공통점이 있습니다.

 

 

<뇌우의 발달>

따뜻한 공기가 상승함에 다라 구름이 점점 더 커지기 시작합니다. 이것은 뇌우의 발달 단계입니다. 푹신푹신한 뭉게구름이 점점 커져가는 모습을 눈으로 직접 확인할 수 있습니다. 비를 보거나 천둥 소리를 듣기 전입니다. 구름이 자라면서 구름의 바닥이 어두워지는 것을 볼 수 있습니다. 구름의 맨 꼭대기가 납작해져 구름 꼭대기에서 튙어나온 모루 모양을 만드는 것을 여러 번 볼 수 있을겁니다. 이것은 구름 상단의 매우 차가운 공기를 나타내며 우박 가능성의 전조가 될 수 있습니다. 

 

 

<뇌우가 슈펴셀이 될 때>

폭풍이 성장함에 따라 슈퍼셀로 알려진 회전하는 뇌우로 발전할 수 있습니다. 국립 해양 대기청에 의하면 거의 모든 슈퍼셀은 일종의 악천후(큰 우박 또는 파괴적인 바람)를 일으키지만 토네이도 발생률은 30% 이하라고 알려졌습니다. 

슈퍼셀

뇌우 또는 슈퍼셀의 성숙의 단계를 거치는 동안 폭우, 번개, 우박, 강한 바람이 나타납니다. 때로 비가 내리기 몇 분 전에 강한 돌풍이 일어납니다. 이것은 돌풍 전선이라고 합니다. 이것은 폭풍 구름에서 차가운 공기가 강제로 내려오기 때문에 발생합니다. 차가운 공기가 땅에 닿으면 폭풍보다 빠르게 퍼집니다. 이것은 폭풍이 다가오고 있다는 신호입니다.

 

 

<토네이도의 형성>

토네이도는 일반적으로 슈퍼셀에서 형성됩니다. 이러한 슈퍼셀은 불안정성, 양력, 윈드 시어와 같이 번성하는데 도움 되는 몇 가지 요소가 있을 때 발달합니다. 슈퍼셀 내에서 윈드 시어는 폭풍 발달에 중요한 요소가 됩니다. Shear는 바람이 높이에 따라 방향을 바꾼근 경우입니다. 이것은 뇌우 구름 내에서 스핀을 생성합니다. 

 

슈퍼셀 내부에서 작용하는 또 다른 힘은 다운드래프트입니다. 이것은 폭풍으로 인해 아래로 밀려나는 더 건조한 공기의 영역입니다. 강제로 내리면서 폭풍의 뒷면을 감싸고 있습니다. 상승 기류와 하강기류는 함께 작용하여 수평 공기 기둥을 끌어내려 토네이도를 형성합니다. 이 수직 공기 기둥은 땅에 닿을 때까지 깔때기 구름이라고 합니다. 그 지점에서 토네이도가 됩니다. 밀러는 근거리에서 심한 뇌우를 볼 때 토네이도가 형성되고 있다는 가장 확실한 징우는 벽구름이라 말합니다.

 

벽구름은 공기의 회전 또는 소용돌이로 이어질 구름 기반이 낮아지는 것을 말합니다. 이 회전하는 공기 기둥이 지면에닿으면 토네이도가 형성됩니다. 벽구름의 존재가 항상 토네이도가 형성된다는 것을 의미하지는 않지만 확실히 발생할 가능성을 높입니다. 밀러는 벽구름은 뇌우의 나머지 부분보다 눈에 띄게 낮게 걸려 있고 자세히 보면 회전하고 있음을 알 수 있기 때문에 벽구름을 보고 있다는 것을 알게 될 것입니다고 말합니다.

 

대부분의 토네이도는 상대적으로 작고 수명이 짧으나 여전히 위험하고 피해를 줄 수 있습니다. 그러나 보다 격렬한 토네이도는 폭이 1마일 이상일 수 있으면 1시간 이상 지상에 머물 수 있습니다. 작은 토네이도보다 훨씬 더 많은 추진력을 갖고 있어 멈추기 더 어렵기 때문입니다.

 

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