일본산업뉴스요약

태풍의 해석, 위협을 앞지르다
강도, 진로, 예측 정확도의 향상을 위하여

올 여름은 강력한 태풍이 계속해서 일본에 접근, 큰 피해를 입혔다. 태풍이 발달하는 타이밍이나 그 강도의 예측은 어렵다. 고성능 레이더나 항공기에 의한 관측, 슈퍼컴퓨터를 구사해 태풍의 진상에 다가가 예측의 정밀도를 높이려는 연구가 발 빠르게 추진되고 있다.

적란운(積亂雲)이 우뚝 솟아, 위로 뻗었다가 수 초 뒤엔 낮아져서 사라지고, 바로 근처에 다음 구름이 발달한다. 8월 22일, 태풍 9호의 눈이 기상연구소(이바라키 현) 가까이를 통과할 때 최신레이더가 찍은 영상이다.

기상 위성 「해바라기」의 영상 등에서는 태풍의 중심에 눈이 있고, 그 주위를 높은 「벽 구름」이 둘러싸고 있다. 또한, 바깥쪽에는 태풍에 말려들어간 것 같은 「나선형 구름 띠(spiral rain band)」가 보인다. 그러나 「태풍 안은 미지의 영역이다」라고 기상연구소의 아다치 연구관은 말한다. 벽 구름이 살아있는 것 같이 움직이는 모습을 리얼 타임(real time)으로 관측한 것은 처음이다.

사용한 것은 위상배열 레이더(Phased Array. Radar)이다. 구름 위부터 아래까지 한 번에 관찰해, 30초 간격의 미세한 변화를 알 수 있다. 기존에는 5~10분에 걸쳐서 구름 전체 형상을 찍었다.레이더의 화상에 따르면, 북쪽을 향하고 있던 태풍 9호가 진로를 살짝 동쪽으로 바꿨을 때, 구름 덩어리가 조금 흐트러졌다. 세력을 저하시키는 「무엇」인가가 일어난 것으로 보여진다. 이러한 작은 변화의 축적이 태풍의 강도나 코스를 좌우한다. 해석을 더욱 진척시켜, 예측정밀도의 향상으로 연결시킨다.

태풍은 직경 1,000킬로미터를 넘는 것도 있지만, 내부에는 규모가 1킬로미터에 미치지 못하는 마이크로(micro) 현상도 존재한다. 계산 량이 방대해져, 현재의 강도예측에는 반영되지 않고 있다. 기상연구소의 이토우 연구원 등은 동경대학과 협력해 이화학(理化學)연구소의 슈퍼컴퓨터 「경 (京)」으로 마이크로 현상의 재현을 시도했다.

대기를 수평방향으로 100미터 간격, 연직(鉛直)방향으로, 다시 60층으로 나눠, 중심기압이 920 헥토파스칼과 950헥토파스칼인 두 개의 태풍의 10시간의 변화를 자세하게 계산하였다. 양쪽 모두, 최고로 강한 바람이 부는 중심으로부터 반경 십 수 킬로미터의 내측과 외측에 각기 다른 타입의 작은 소용돌이가 보였다. 소용돌이가 최대풍속의 세기나 위치에 어떻게 작용 하는지에 대한 해명을 목표로 하고 있다. 지표 부근의 소용돌이의 레이더 관측 등으로부터 최대풍속을 좀더 정확하게 추정 할 수 있는 가능성도 있다.

태풍은 해상 등에서의 직접적 관측이 어렵다. 나고야 대학의 츠보키 교수에 의하면 지금 현재의 강도를 정확히 모르는 경우도 많다고 한다. 강도의 지표가 되는 최대풍속의 측정은, 미군과 비교해 보면 기상청은 「조금 적게 나오는 경향이 있다」.

미군은 1980년대 후반까지 태풍의 항공기 관측을 해왔기 때문에 데이터가 축적되어, 강도를 보다 정확하게 추정하고 있다고 보여진다. 나고야 대학도 류큐 대학이나 타이완 대학 등과 연계하여, 2017년부터 항공기 관측을 시작한다. 2019년까지 일년에 1~2회, 태풍의 중심에 접근 해, 온도계나 습도계, 풍향풍속계가 달린 관측기를 떨어뜨려 관측한다.

특수한 현미경도 투하해, 상층의 구름 내부를 촬영한다. 구름은 태양으로부터 얻는 열이나 우주로 나가는 열의 양을 통해, 태풍의 강도를 좌우하기 때문이다. 결과를 계산모델에 넣어, 태풍발달의 프로세스를 정확하게 재현 할 수 있도록 고안한다.

나고야 대학이나 기상연구소는 태풍과 바다와의 상호작용의 해명도 추진하고 있다. 태풍의 세기에는 해수의 온도가 크게 영향을 준다. 해면부근이 뒤섞이든지, 빨려 올라가던지 해서, 밑에 있는 차가운 물이 올라오면 세력은 약해진다. 기상청 예보에는 이런 효과는 나와있지 않다.

강풍으로 발생하는 물보라나 딸려 올라오는 소금의 영향도 무시할 수 없다고 한다. 물보라는 증발해, 벽 구름 부근에서 상승기류에 빨려 들어간다. 상공에서 냉각되면 응결되고 운립이나 비가 되어 주위에 열을 방출한다. 이 열이 벽 구름을 성장시켜 태풍의 발달을 한층 더 촉진시킨다.

기상청의 와다 주임연구관은 물보라의 효과를 반영하여, 2013년에 필리핀을 강타한 「슈퍼태풍」30호의 강도를 계산했다. 절정기의 중심기압은 물보라가 없을 때와 비교해 10헥토파스칼 이상 낮고, 현실에 가까운 895헥토파스칼 정도까지 내려갔다.

에어로솔(aerosol) 라고 부르는 소금 등의 미소입자의 효과는, 2005년에 미국을 강타한 허리케인「카트리나」를 예로 들어, 미국그룹이 계산결과를 발표하였다. 에어로솔은 구름을 만드는 핵이 된다. 그 수가 많으면 벽 구름보다도 바깥쪽의 나선형 구름 띠가 증가해, 태풍의 발달이 억제되는 경향이 있다고 한다.

나고야 대학의 츠보키 교수 등은 태풍이 접근했을 때 드론을 사용해, 물보라나 에어로솔을 관측하여, 태풍 발달의 예측개선 등에 활용할 생각이다. 이러한 연구 성과를 실제의 일기예보로 사용하기 위해서는 기상해양관측의 충실한 업무수행과 계산능력의 향상이 과제로 남는다.

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