예보하기 어려운 우리의 기상

「깨어라!」 ‘필리핀’ 통신원 기

당신은 ‘피크닉’이나 ‘비이취 파아티’에 가서 불시에 하늘이 열리는 것 같이 보이다가 비가 억수 같이 쏟아져 오후 전체를 망쳐버린 경험을 한 적이 있는가? 우리 대부분은 이러한 경험을 해본 적이 있을 것이다. 그리고 이러한 때 우리는 일기에 대하여 어떤 불평을 했을지 모른다. 하지만 이러한 불편은 악천후가 초래할 수 있는 다른 문제들과 비교해 보면 보잘 것 없는 것이다. 의심의 여지 없이 미국에서 매년 번개로 생명을 잃은 수백명의 유족들에게나, 수천명의 생명을 앗아간 태풍을 생존한 사람들에게 기상은 원수처럼 보일 수 있다.

하지만 기상은 사실상 인류의 좋은 친구이다. 여기에서 “기상”이란 대기의 상태, 특히 우리가 살고 있는 이 지구에 가장 가까이 있는 대기의 상태를 말하는 것이다. 우리의 대기는 무게가 5천조 ‘톤’이나 나가는 거대한 담요가 이 지구를 둘러 싸고 있는 것과 같다. 이것은 우리 인간을 치사적인 잠재 능력을 가진 태양의 방사선으로부터뿐 아니라 외계의 거칠은 상태로부터 보호해 준다. 이것은 인간의 집인 이 행성의 열을 조절해 주고, 또 광대한 바다 저수지로부터 물을 육지로 운반해 준다. 그리하여 인간 생명의 생존을 가능케 해 준다. 그러므로 이 지구의 기상이 이따금씩 불편이나 위험을 초래한다 하더라도 이에 대해 감사하게 생각할 수 있다.

질서 있는 현상

기상은 예보할 수 없는 것 같이 보이지만, 이것은 사실상 질서 있게 움직인다. 기상학자 ‘프레드릭 G. 슈만’은 최근에 다음과 같이 논평하였다. “처음에 우연히 대기를 조사해 보고, 닥치는 대로 변하는 겉잡을 수 없는 것이라는 인상을 받을 것이다. ·⁠·⁠· 하지만 직접 주의 깊게 조사해 보면, 기상은 모든 규모에 있어서 질서가 있다.”

아마 우리 대부분은 “조예 깊지 않은 관찰자”일지 모른다. 하지만 기상이 작용하는 방법을 간단히만 조사해 보아도—이해가 가는 데까지—그것은 정말 질서 있음이 나타날 것이다. 사실 그것은 이 지구가 인간의 안락한 생활을 위해 잘 고안되었다는 또 하나의 증거이다.

태양의 선물

태양은 정말로 경이로운 ‘에너지’의 원천이다. 태양의 거대한 표면은 매분당 매평방 ‘센티미터’에 100만 ‘칼로리’의 열을 발산한다. 다행히도 이 엄청난 산출량의 20억 분의 1만이 이 지구에 도달한다. 그리고 3분의 1가량은 우주 공간으로 발산되어 이 행성에 의해 조금도 사용되지 않는다. 하지만 나머지 3분의 2는 이 지구의 모든 기상의 결정적 원인이 된다. 그러므로 우리의 날씨는 태양이 주는 하나의 선물이다. 이것은 여러 가지 점으로 참되다.

이따금씩 어린이들은 상공으로 높이 올라가면 태양 가까이로 가므로 기온이 높아져야 할 터인데, 어째서 기온이 내려가 추워지는가 하고 질문한다. 그 대답은 대기가 태양의 직사 광선으로 거의 데워지지 않기 때문이다. 태양 광선의 대부분은 대기를 통과하여 지표를 데운다. 그래서 대기를 데우는 일은 아래로부터 행해진다. 이 사실은 원거리까지 미치는 결과를 낳는다.

지표의 70‘퍼센트’ 이상이 물로 덮혀 있다. 태양열의 대부분은 이 물을 데워서 수증기로 변화시킨다. 이 데워진 수증기의 일부가 상공으로 높이 올라가면 차가운 공기에 의해 구름을 형성하는 물방울로 다시 변한다. 물을 수증기로 변화시키는 데는 많은 열이 필요하다. 그리고 수증기가 구름으로 압축되면, 열은 모두 발산되고 만다. 이렇게 하여 차가운 고도의 상공에 불균형이 생길 수 있다. 아마 난류(亂流)가 생길 것이다. 하지만 이 모든 현상은 물을 필요로 하는 육지로 물을 운반하는 원인이 된다.

물론 구름은 기상에 크게 영향을 미친다. 구름은 비나 눈을 운반할 뿐 아니라 태양의 빛을 차단하여 낮에도 시원한 날씨를 만든다. 하지만 구름은 밤중에 지열이 외계로 달아나는 것을 막아 준다. 그러므로 구름이 끼인 겨울 밤이 보통 청명한, 별이 반짝이는 밤보다 더 따뜻하다.

큰 바람 현상

옛날, 배들이 돛에 의해 항행하였을 때는 선원들이 기상에 많이 의존하였다. 어떤 위도에서는 큰 바람들이 일정하게 신빙성있게 불기 때문에 그들은 세계 여러 대양에서 항행하는 것이 가능하다는 것을 알았다. 이러한 일정하게 부는 바람들이 도표에 나와 있다. 하지만, 선원들에게 문제가 되었던 지역들이 있었다. 예를 들어, 적도 부근에는 무풍 지대가 있어서 선원들은 여기서 유리한 바람이 불 때까지 수주일 동안을 가만히 기다려야 했다. 적도에서 3,200‘킬로미터’ 정도 떨어진 곳에 “말 위도”라는 지대가 있었다. 한 소식통에 의하면, 이 곳은 선원들이 가만히 기다려야 하는 곳으로 물을 보존하기 위하여 말들을 배 바깥 바다 속으로 던지기 시작하였기 때문에 “말 위도”라고 불리워지게 되었다고 한다.

의심의 여지 없이, 큰 바람과 함께 항행할 때, 선원들은 그 기상을 좋아 하였고, 반면에 어떤 지역에서 가만히 기다려야 할 때에는 기상에 대해 불평을 하였다. 하지만, 이 두 지대는 우리의 기상 현상에 정말로 중요하다. 그리고 이 두 지대는 모두 태양에 의하여 생기는 것이다.

우리의 대기는 사실 열대 지역의 공기가 데워짐에 따라 움직이는 하나의 거대한 대류(對流) 현상이다. 이 더운 공기는 보다 차가운 높은 곳으로 올라가서 북쪽과 남쪽에서 오는 차가운 공기로 대치된다. 여기 도표에 나와 있는 큰 바람들은 이 기본적인 이동에 의하여 발생하고 지구와 자전에 의하여 조절되는 복잡한 순환 현상이다. 이러한 바람들이 위에서 아래로 불어 비를 실은 구름들을 대양 상공에서 육지로 운반해 줄 때, 이것은 하나의 축복이 된다.

그러나 무역풍이 집중하는 곳을 보라. 그렇다, 그곳은 적도의 무풍 지대 부근이다. 수백만 ‘톤’의 공기가 한 방향으로 몰려가면, 공기는 모두 위로 밀려 올라가게 된다. 공기가 따뜻한 해면으로부터 차가운 상공으로 올라감에 따라 공기는 수증기의 하중(荷重)을 얼마간 줄여야 한다. 그 결과로 불안정된 바람, 구름 및 비를 일으키게 된다.

한 기단(氣團)이 상승하면, 지구의 자전은 그것을 마치 거꾸로 된 소용돌이처럼 돌게 한다. 그래서 이 지대 전역에 기단들이 형성된다. 어떤 경우에는 그 폭이 수천 ‘킬로미터’나 된다. 이것들은 상승 순환을 하기 때문에 해면에는 저압이 형성되고 구름과 이따금씩 강풍이 일어난다. 이것을 저기압이라고 부른다. 그리고 이것은 비를 실은 구름을 육지로 이동시키는 중요한 역할을 한다. 그러므로 옛날에 선원들이 이러한 기상 현상을 불평하곤 했었지만, 우리는 이에 대해 감사할 수 있다. 한대 편동풍(寒帶 偏東風)과 우세 편서풍(優勢 偏西風)이 교차하는 곳이나 온도가 다른 두개의 기단이 반응을 일으키는 곳이나 혹은 심지어 지역적으로 온도가 높아진 곳에까지 이와같은 저기압 지대가 형성된다.

적도에서 북쪽으로 3,200‘킬로미터’ 지점에는 정반대의 현상이 일어난다. 여기서 거대한 기단들, 즉 무역풍과 우세 편서풍이 서로 반대 방향으로 불어간다. 이것은 공기가 위에서 아래로 나선(螺旋)형으로 강하하는 결과이다. 이 공기의 압력은 증가하게 되고 대기가 데워져서 청명하고 구름 없는 기상이 만들어진다. 이것이 일종의 고기압이다. 잘 알려져 있는 ‘하와이’와 ‘아조레스’의 좋은 날씨는 보통 그 부근을 지배하는 안정된 고기압권 내로부터 온다. 고기압은 한대 지역에서도 형성될 수 있다. 그래서 청명하고 좋은 날씨가 될 것이나 차가울 것이다!

이러한 거대한 기단들은 회전을 하기 때문에 주위 환경과 분리되고자 하는 경향이 있다. 이것은 발생지에서 다른 지역으로 이동할 수 있어 다른 지역의 기상에 영향을 미칠 수 있다. 다른 순환 현상이 또한 이따금씩 나타난다. 열대 대양에서 발생되는 저기압은 강화되어 태풍(서양에서는 ‘허리케인’)이 될 수 있다. 이것은 중심 바람이 고속으로 이동하기 때문에 그 폭이 수백 ‘킬로미터’나 될 수 있다. 이보다 작은 순환 현상이 뇌우(雷雨)이다. 이보다 더 작은 것이 ‘토오네이도’라고 하는데, 이것은 매년 미합중국의 중부를 횡단 통과한다.

태풍, 뇌우 및 ‘토오네이도’를 완전히 이해하고 있는 사람은 아무도 없다. 이것들은 불균형을 바로잡아 주거나, 아마 해면에서 올라오는 과도한 열을 흡수하기 위한 현상인 것 같다. 하지만 이것들은 무서운 국면을 가진 반면 분명히 이 지구의 대기에 중요한 역할을 하고 있다.

이러한 바람 현상은 우리의 날씨에 많은 영향을 준다. 고기압권과 저기압권이 서로 만나고, 기압골들이 우세풍의 영향을 받으면서 그리고 이러한 바람들이 통과하는 지상 표면 및 기타 요인들에 의하여 우리가 매일 경험하는 변화무쌍한 기상 현상을 초래한다.

인간과 기상

근년에 와서 인간은 예측할 수 없는 기상을 알아 내려고 노력해 왔다. 기상은 법칙을 따르지만, 이들 법칙들은 복잡하다. 금세기 초에 영국의 기상학자 ‘루이스 프라이 리처드슨’은 기상을 예보하기 위하여 열과 운동의 법칙에 기초한 수학 공식을 사용해 보려고 시도했다. 하지만, 그의 방정식들은 너무 길어서 답을 구해내기 전에 기상이 도착해 버리고 말았다. 오늘날 과학자들은 ‘컴퓨우터’를 사용한다. 위성, 기구(氣球) 및 ‘로켓’등을 가지고 대기를 주의깊이 관찰하여 그 정보를 ‘컴퓨우터’에 넣어 기상을 예측하려고 한다. 그들의 단기 예보는 종종 성공적이다. 하지만, 장기 기상 ‘패턴’의 구성들은 아직도 그들을 교묘하게 피하기 때문에 예측할 수 없다.

인간은 비가 내리게 하기 위해 구름을 인공으로 만들고, 공항의 안개를 분산시킴으로, 태풍을 진압함으로, 벼락의 회수를 줄임으로, 그리고 우박을 제어함으로써 기상을 변화시키려고 노력해 왔다. 현재까지 그 결과는 그리 관심을 끌만한 것이 아니었다. 아마 그것은 그럴 수 밖에 없을 것이다. 당신은 인간이 만든 폭풍우로 인해 초래된 홍수 때문에 제기된 소송 사건을 상상할 수 있는가?

더 문제를 야기시킬 수 있는 것은 인간의 부주의로 기상을 변화시키는 일이다. 여러 해 동안 인간의 산업 시설에서 내뿜은 이산화탄소가 대기의 온도를 상승시킨 것 같다. 그리고 인간이 만들어 내는 탄화불소와 산화질소는 우리 인간을 위험한 자외선으로부터 보호해 주는 ‘오존’층을 파괴할 수 있다. 이러한 것이 주는 장기적 결과는 아무도 예측할 수 없다.

여러 도시들을 질식시키는 ‘스모그’ 역시 인간이 만들어 낸 것이다. 물고기를 죽이고 건물을 파괴하는—인간이 만든 오염 물질에 의해 발생하는—산(酸)이 함유된 비는 염려스러운 것이다. 한 소식통에 의하면, “장기적 기후 변화, 생태계의 약탈 및 정치적 부실” 운영 때문에 1972년 북 ‘아프리카’에 파괴적인 기근을 가져다 준 장기적인 가뭄이 발생하였다고 한다.

친구로서의 기상

하지만, 인간의 남용에도 불구하고, 기상은 인간의 좋은 친구이다. 이것은 기온을 조절해 주고 육지에 물을 공급해 주는 하나의 놀라운 현상이다. 아마 당신의 ‘피크닉’을 망쳐 버린 그 비는 식량을 재배하고 물을 공급해 주는 데 필수적이라는 사실을 기억하라. 그리고 그러한 상태를 초래한 저기압은 거대한 대기권(大氣圈)의 대류(對流) 현상의 일부였다.

심지어 현재로서는 완전히 이해되고 있지 않는 ‘허리케인’과 ‘토오네이도’는 의심의 여지 없이 각각 그들의 역할을 하고 있는 것이다. 그리고 이러한 것들은 꼭 인명을 희생시킬 필요는 없는 것이다. (「‘브리타니카’ 백과 사전」의 편집자들이 준비한) 「재난!」이란 책은 “열대성 폭풍과 ‘토오네이도’에 의한 인명 피해는 대부분 사전에 방지할 수 있는 것이다.”라고 지적했다. 이 책은 조기 경고에 주의하고 그 폭풍으로부터 보호를 받기 위해 간단한 상식을 사용한다면 대부분의 사망은 피할 수 있다고 설명한다. 이 책은 뇌우에 대하여 다음과 같이 말한다. “하지만, 매년 미국에서 평균 100명 이상이 사망하는 것은 금세기 초에 400명 이상이 사망하던 것에 비하여 많이 줄어 든 것이다. 최근의 연구는 인명 피해를 훨씬 더 줄일 수 있음을 지적해 준다.” 의심의 여지 없이 인간이 시초부터 인간의 창조주께 순종하고 그분의 충고에 따랐더라면, 인간은 이러한 것들로 인하여 생명을 잃게 되는 경험을 할 필요가 없었을 것이다.—창세 1:28.

그렇다, 기상은 인류의 친구이다. 인간이 이 지구에 행해 온 모든 일에도 불구하고 이 지구가 제 기능을 훌륭하게 발휘하고 있음에 대해 감사하며 우리의 지상 대기 때문에 우리가 인간의 집인 이 행성에서 아주 편안하게 생활할 수 있는 것에 대해 감사하게 생각한다.

[7면 도해]

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우세 편서풍

말 위도

무역풍

적도 무풍대

무역풍

말 위도

우세 편서풍

60°

30°

0°

30°

[도해]

찬 공기

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찬 공기

더운 공기