호우와 강풍을 동반한 Cold Air Damming 사례에 대한 연구

Abstract

2006년 10월 23일 강원 동해안지방의 호우, 강풍 사례는 태풍의 영향 없이 매우 강한 강도의 호우와 강풍이 발생하여, 북동류에 의한 위험기상사례로서 대표할 만하다고 할 수 있다. 이에 본 사례를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 가. 한반도 동해안 지방은 한반도의 척추인 태백산맥을 분수령으로 높은 산맥들이 남북방향으로 이어져 내려오며 동해와 접해있고, 해안선을 따라 가파른 경사를 이룬 지역이 길게 뻗어 있어, 북~북동풍에 의해 남북으로 형성된 산맥으로 한기가 유입될 때 산맥의 동쪽사면으로 한기가 축적되는 CAD 발생의 좋은 지형을 가지고 있다. 나. CAD역의 무거운 한기의 축적은 해면기압장에서 산맥 동쪽사면을 따른 “U”자 형태의 기압 능으로 나타났고, 남북으로 형성된 산맥은 지형장애물로 작용하여 산맥과 평행하고 한기를 동반한 북풍계열의 바람이 나타났다. 육상의 북풍계열에 의한 한기이류역과 해상으로부터의 난기이류의 경계에서 cold dome이 형성되었고 위험기상은 강수량 증가 · 기온 하강 · 기압의 급상승 · 풍속 증가 등의 한랭전선의 특징을 나타내면서 남하하는 모습을 보였다. 다. 따뜻한 해수면과 한기를 동반한 상층 골의 접근은 지상 저기압을 발달시켜 강한 기압경도력을 유지하는데 일조하였고, 하층에서 남동쪽으로부터 동해안으로 유입되는 온난 다습한 기류를 강화하였다. 중심기압 1035 hPa의 대륙고기압과 중심기압 1008 hPa의 저기압에 의한 강한 기압경도력은 기압경도력의 산맥에 평행한 성분에 의해 가속되는 북풍의 하층제트를 발생시켰다. 하층에서 저기압의 소용돌이를 따라 남동쪽의 해상으로부터 동해안으로 유입되는 온난 다습한 기류는 대기하층에 수증기와 난기를 공급하며 CAD역을 타고 오르는 상승기류를 강화시켜 높은 대류운과 호우의 발생에 기여하였다. 라. 상층에서 한기를 동반한 기압골 접근은 하층에서 저기압의 흐름을 따라 남동쪽으로부터 유입되어 cold dome을 타고 오르는 온난 다습한 기류 위로 대류권 중상층의 차고 건조한 공기를 유입시키면서 상하층 불안정을 가중시켰고, 강한 대류활동과 강풍의 발생에 기여하였다. 특히, 저기압 후면의 북서쪽으로부터 저기압의 중심을 향하여 침투하는 중상층의 차고 건조한 공기(dry-slot)가 속초부근으로 유입되어 하강하면서 돌풍이 발생한 것으로 분석되었다. 마. 본 연구에서는 한기를 동반한 북~북동류가 한반도 동해안지방으로 유입될 때 남북방향으로 이어지는 태백산맥의 동쪽사면으로 한기가 축적되어 산맥을 따라 남하하는 CAD 현상이 매우 강한 강도의 위험기상을 동반하는 사례에 대하여 분석하여 그 특징을 살펴보았다. 그 결과, 한반도 동해안지방에서 하층에 CAD 현상 발생, 하층 저기압 순환을 따른 난기이류, 상층 한기를 동반한 기압골의 접근의 3가지 요인이 동반되면 태풍에 상응하는 매우 강한 위험기상이 발생할 수 있음을 알 수 있었고, 위성영상의 dry-slot이 유입되는 지역에는 돌풍의 가능성이 있음을 알 수 있었다. 또한, 앞으로 선행된 외국의 다양한 CAD 연구를 참고로 하여 한반도 CAD에 대한 활발한 연구가 이루어질 수 있을 것으로 기대한다.

On the eastern coast of Korea, low level clouds are formed and precipitation and gust occur when cold northeasterly wind flow into the eastern coast. Exceptional strong wind(maximum instantaneous wind velocity 63.7m/s) and heavy rainfall(304 mm/day, 81.5mm/hr) were recorded despite without typhoon on Oct. 23, 2006. As a result of this study, the mechanism and the characteristic of severe weather can be summarized as follow : The first, inflow of the northeasterly cold wind was strong and it strengthened the low level jet of northerly wind which made cold dome on the eastern slope of mountain ranges. The second, surface low was developed on the East Sea and it transported southeasterly warm and humid air flow into the cold air dome area. The third, as cold and dry air of the upper layer was flowed by approach of the upper level trough and it enhanced warm and humid air current ascending above cold dome. Therefore, this case shows that if three factors of ① Cold Air Damming, ② warm and humid air advection of southeasterly wind, and ③ approach of the upper level trough which is accompanied with cold air - are combined, strong severe weather which correspond to typhoon can occur. Also this case shows the importance of geographical characteristic and the role of CAD near the eastern coast of Korea.