020 국지기후

지금까지 기후의 큰 틀에 대해서 배웠다면 오늘 다룰 내용은 사실 자투리에 가까운 내용입니다. 지금까지의 기후는 크고 거대한 이야기를 다뤘습니다. 기후가 지구 전체, 중위도, 대륙 동안, 우리나라, 어느 지역 등이었습니다. 마지막으로 지금까지 다룬 것보다 훨씬 작게 어느 동네에서 나타나는 기후에 대해 살펴보려고 합니다. 보통 국한된 지역이라는 뜻에서 국지기후라고도 부르고, 작다는 뜻에서 미기후라고도 부릅니다.

그럼 그런 특이한 기후를 배우는 이유를 주는 도시기후부터 살펴봅시다. 도시의 면적은 국토의 면적에 비해 매우 작은 부분에 불과합니다. 하지만 인구의 거의 대다수가 도시지역에 모여살고 있습니다. 따라서 도시에서 나타나는 기후는 사실 인간들에게는 훨씬 더 중요한 의미를 가집니다. 도시는 도시가 아닌 지역에 비해 기온이 높게 나타납니다. 기온이 높은 이유는 이따 다시 다루기로 하고, 기온이 높기 때문에 포화 수증기량은 늘어나서, 공기는 상대적으로 더 건조한 특성을 지닙니다. 그런데 도시는 강수량도 많고 구름이나 안개도 많습니다. 응? 분명히 습도가 낮고 건조하다고 했는데 어째서 강수나 안개는 더 많은 것일까요? 전혀 다른 이질적인 두 특성이 연결되어 있습니다. 이 사이를 이어주는 것이 바로 응결핵입니다. 수증기가 응결해서 물방울이 만들어져야 비가 내리든 안개가 끼든 할 수 있습니다. 다만 습도가 아무리 높아도 응결이 일단 시작이 되어야 거기에 달라붙어서 물방울이 점차 커지는데, 처음에 응결할 수 있도록 구심점 역할을 해주는 것을 응결핵이라고 합니다. 공기가 너무 깨끗하면 응결핵이 없어서 아무리 습도가 높아도 응결이 쉽게 되지 않습니다. 반면 응결핵이 있으면 다소 습도가 낮아도 응결이 쉽게 진행될 수 있습니다. 도시는 인간 활동으로 인해 온갖 먼지 등 작은 물질들이 많이 나와서 응결 핵 역할을 해주기 때문에 응결이 쉬워집니다. 마치 기계적 풍화에서 온도변화가 제일 중요하지만, 물이 있어야만 강력하게 진행되는 것과 같은 느낌입니다. 마지막으로 도시는 풍속이 감소합니다. 그 것은 바로 건물 때문입니다. 건물이 바람을 막아서버리는 경우가 많으니, 바람이 건물에 부딪혀 차츰차츰 약해지는 경우가 많습니다.

그래서 발생하는 현상이 바로 도시열섬현상입니다. 도시열섬현상이란 도시의 중심부가 주변 지역에 비해 기온이 높게 나타나는 현상을 의미합니다. 도시열섬현상은 여름철보다는 겨울철에 더 확연하게 드러나는 경우가 많습니다. 도시열섬현상이 일어나는 이유는 여러 가지로 뜨겁게 만들어주는 것들이 있기 때문입니다. 먼저 인공열입니다. 도시는 인구와 건물이 밀집되어 있다보니 사람 활동에 따라 냉난방열 뿐만 아니라 온갖 내연기관에서 발생하는 열까지 자연적으로 만들어지지 않는 열들이 넘쳐납니다. 이러한 열들을 인공열이라고 하는데, 도시 중심부에서는 더욱 많이 발생합니다. 그리고 대기오염물질입니다. 각종 오염물질들은 지구복사에너지를 흡수해서 온실효과를 일으켜주기 때문에 더욱 도시는 더워집니다. 또한 도시는 포장되어있습니다. 아스팔트나 콘크리트는 물이나 녹지에 비해 열 전도율이 높고 태양에너지를 반사하는 비율이 낮습니다. 그래서 같은 태양에너지가 들어와도 훨씬 온도가 쉽게 올라갑니다. 그런 상황에서 공기가 섞이면 그나마 다행인데, 고층 건물도 많습니다. 바람이 지나는 통로를 바람길이라고 하는데, 무분별한 도시계획이 이루어지는 경우에는 고층건물이 바람길을 모두 막아버리게 됩니다. 또한 도시는 지가가 비싸서 녹지를 가만 두지 않고 개발하는 경우도 많습니다. 이러한 다양한 이유로 도시열섬현상은 발생합니다. 그렇다면 이러한 도시열섬현상을 줄이기 위해서는 어떻게 해야할까요? 문제의 해결책은 원인을 뒤집으면 되는 경우가 많습니다. 인공열을 줄이기 위해 냉난방온도를 적정 수준으로 유지한다든가, 내연기관의 출입을 통제한다든가, 건물 옥상에 나무를 심어 녹지를 확보한다든가, 복개된 하천을 생태하천으로 복원하여 수분을 공급하고 열을 식히면서 바람길을 확보하는 것 등이 대표적이라고 할 수 있습니다.

이외에도 도시에서만 특이하게 불어오는 바람이 있는데, 이를 도시풍이라고 합니다. 도시열섬현상이 일어나는 경우에는 도시 중심부의 기온이 높기 때문에 공기가 팽창하고, 팽창한 공기는 밀도가 줄어들면서 상승하게 됩니다. 공기가 상승하면 도시중심부에 기압이 낮아지게 되는데, 이렇게 되면 주변에서 중심부로 바람이 불어 들어오게 됩니다. 자주 있는 경우는 아니고 다른 조건에서 부는 바람이 적을 때에 나타날 수 있는 바람입니다.

이번에는 기온이 희한하게 나타나는 경우를 살펴봅시다. 우리가 일반적으로 알고 있는 기온은 고도가 낮을수록 높게 나타나고, 고도가 높을수록 낮게 나타납니다. 대략 100m당 0.6도 정도씩 낮게 나타납니다. 태양에너지가 지구 표면에 와서 지구가 이를 흡수하고 지구복사에너지를 내놓는데, 지표면에서 멀어질수록 지구복사에너지가 줄어들기 때문입니다. 그런데 가끔 상공보다 지표면이 더 차가운 경우가 있는데, 기온이 역전되었다고 해서 기온역전 현상이라고 부릅니다. 우리나라에서 기온역전 현상은 일교차가 큰 밤이나 새벽에 내륙분지에서 지면의 냉각으로 지표 부근의 기온이 상공의 기온보다 낮은 경우를 의미합니다. 특히 맑은 날 가을에 많이 발생하는 편입니다. 주변이 산지로 둘러싸인 경우에는 날이 맑으면 습도가 낮아 산지 위에서 공기가 빠르게 냉각됩니다. 냉각된 공기는 밀도가 높아져 사면을 타고 아래로 내려오게 되고, 분지인 경우에는 이러한 공기가 분지 바닥에 깔리게 됩니다. 바람이라도 많으면 공기를 강제로 좀 섞어주는데, 그마저도 기대할 수가 없습니다. 그래서 해가 뜰 때까지는 이 공기를 데울 수가 없다보니 지표면이 상공보다 온도가 낮은 상태로 유지되게 됩니다. 이러한 경우에는 안개가 발생하거나 냉해가 발생해서 피해를 주기도 합니다. 이를 막기 위해서는 불을 피워서 강제로 대류를 만들거나, 바람개비를 돌려서 공기를 강제로 섞는 방법 등이 있습니다.

이외에도 산지지역에서 나타나는 산곡풍이 있습니다. 낮에는 산꼭대기가 먼저 가열되어 골짜기에서 산 위로 바람이 부는 곡풍이 나타납니다. 밤에는 산 위에서 골짜기로 바람이 부는 산풍이 나타납니다. 기억이 안나면 동요를 불러보세요. 산 위에서 부는 바람 시원한 바람~♪ 시원한 바람은 냉각된 공기가 내려오는 산풍인가봅니다. 또한 하천지역에서 나타나는 해륙풍이 있습니다. 육지와 바다가 비열차가 난다는 사실 기억하죠? 낮에는 육지가 먼저 가열되어 저기압이 발달하므로 해풍이 불고, 밤에는 반대로 육풍이 붑니다. 모두 다른 바람이 없을 때에 국지적으로 나타나는 현상이다보니 자주 있는 편은 아닙니다.