기상학 - 위험한 구름에 대해(7)

위험한 구름의 특징

• 위험한 구름에 대해 알아보기 위해 지금까지 많은 것을 알아봤다. 구름은 어떻게 생기는지, 어떤 구름들이 있는지 알아봤다. 이제 진짜 위험한 구름은 어떻게 생기고 어떤 특징이 있는지 알아보고 비행 안전에 대해 이야기해 보자..

Thunderstorm

• 비행을 하면서 가장 위험하고 피해야 하는 것은 Thunderstorm이다. Thunderstorm은 전 세계적으로 하루에 4만 개 정도가 생겼다 없어진다고 한다. 또한 Cumulonimbus 구름과 비슷하지만 더 위험하다. Thunderstorm이 어떻게 생겨나는지에 대해 알아보자.
• Thunderstorm이 생기기 위해선 세 가지 필수적인 요소가 있다. 충분한 수분, Unstable Air, Lifting Force 이 세 가지가 충족이 되어야 Thunderstorm이 만들어진다. 그 이유는 지난 글에서 배웠던 것을 종합하면 알 수 있다. Thunderstorm은 수직적으로 크게 발달한 구름인데 이런 형태를 가지기 위해선 처음 Lifting Force에 의해 상승을 시작하게 되면 계속 상승을 해줘야 한다. 그렇기에 Unstable Air가 필요하며 포화상태에 이르렀을 때 충분한 수분이 Latent Heat를 방출해 줌으로써 상승한 공기가 주변보다 따뜻하게 만들어주어야 한다.

출처 : AC-00-6B

Thunderstorm의 Lift Cycle

출처 : AC-00-6B

1. Towering Cumulus Stage
   • Thunderstorm의 가장 초기 단계로 구름이 수직적으로 크게 발달하는 시기이다. 이 시기에 나타나는 가장 큰 특징은 구름 내 강한 Updraft가 존재한다.
   • Updraft는 1000~2000fpm 정도이며 15~20분 정도 지속된다.

     

     출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Meteorology

2. Mature Stage
   • Thunder Storm의 두 번째 단계인 Mature Stage의 가장 큰 특징은 Precipitation이 시작한다는 것이다. 조금 더 자세히 보게 되면 먼저 Towering Cumulus Stage 동안 강한 Updraft로 인해 구름 내부 물방울들이 중력에 의해 아래로 떨어지지 못하고 계속 상승을 한다. 계속 상승을 하다 보면 물방울들이 점점 더 커지게 되고 무게가 무거워진다. 더 이상 Updraft가 무거워진 물방울을 상승시키지 못하게 될 때 물방울들이 하강을 하며 Downdraft를 만들게 된다. 이렇게 비나 눈이 되어 내리게 되며 구름 내에는 Updraft와 Downdraft가 동시에 존재하며 비행 안전에 치명적인 위험을 초래한다. 이 과정에서 Microburst, Gust Front, Lighting, Hail이 만들어지는데 이것은 세 가지 단계를 모두 알아본 후 좀 더 자세히 알아보도록 하자.
   • Thunderstorm는 대류권계면까지 수직적으로 발달하지만 가끔 대류권계면은 뚫고 발달하는 경우도 있다. 대류권계면까지 발달하는 이유는 대류권계면부터 기온 역전 현상이 발생하여 Stable 한 Air가 형성되기 때문이다.

     

     출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Meteorology

3. Dissipating Stage
   • Thunderstorm의 마지막 단계인 Dissipating Stage의 가장 큰 특징은 우세한 Downdraft이라는 것이다. 그에 따라 많은 Precipitation이 발생하며 또한 큰 특징으로는 구름의 가장 높은 곳에 Anvil 모양의 구름이 형성된다는 것이다. 바람이 불어서 나가는 쪽으로 구름이 이동하며 Anvil 형태를 띤다. 또한 Microburst나 번개가 발생하게 된다.
   • Dissipating Stage의 지속 시간은 1시간 반 ~ 2시간 반 정도 지속되며 구름의 Base부터 증발하며 사라지게 된다.

출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Meteorology