세계에서 천둥, 번개가 가장 빈번한 ‘마라카이보 호수’

전 세계 천둥 번개 다발지역 분석
문광주 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2018-11-08 11:42:09
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▲ 구름사이에서 발생하는 번개
베네수엘라의 마라카이보 호수(Lake Maracaibo)
여름에는 폭력적인 천둥, 번개가 자주 발생한다. 슈퍼컴퓨터의 도움으로 일기를 예보하지만 정확한 예보는 여전히 인간의 한계를 넘는다. 국내에서 천둥, 번개가 발생한 횟수는 세계 기록에 비하면 매우 적은 편이다.
연구팀이 위성데이터를 활용해 지구에서 가장 깜박거리는 ‘Flash Hot Spot'을 찾았다. 베네수엘라의 마라카이보 호수(Lake Maracaibo)가 기록을 갖고 있다. 그곳은 1평방킬로미터 면적에 연평균 297일, 번개가 찾아왔다. 대륙별로 보면 아프리카에서 가장 빈번하다. 500개의 핫스팟 장소 중 283개가 아프리카 대륙에 있다.

 

번개는 폭풍 구름을 기원으로 한다. 일반적으로 매우 우뚝 솟은 구름은 습한 공기 질량이 상승하고 습도가 응축될 때 발생한다. 무엇보다 여름, 육지, 오후에 가장 번개가 많이 친 다. 폭풍우 구름 내에서의 공기의 난기류와 그것의 큰 수직 범위는 상부와 하부 영역 사이에 전하 차이를 만든다.
두 영역 사이의 전압 차가 특정 임계값을 초과하면 갑작스런 방전이 발생하여 깜박인다. 이와 같은 플래시는 초당 최대 1억 볼트로 발생할 수 있으며 좁은 플래시 채널을 따라 수만 암페어를 흐르게 한다. 공기는 약 30,000℃까지 가열되어 폭발적으로 팽창한다. 한편 풍부한 번개가 구름과 지표면에 도달하지만 번개의 가장 위험하고 가장 장엄한 것은 거의 3분의 2가 구름들 사이 혹은 뇌운 사이에서 왔다 갔다 한다. 

 

핑된 500개의 플래시 핫스팟(Flash Hot Spot)

▲ 번개_출처 U.S. Air Force photo by Edward Aspera Jr. - United States Air Force(구름과 지표사이 번개)

세계의 번개 핫스팟이 있는 곳을 확인하기 위해, 상파울로 대학교의 라헬 알브레히트(Rahel Albrecht)와 그녀의 동료들은 NASA 위성 “Tropical Rainfall Measuring Mission 열대강우측정미션 TRMM”의 보드에 부착된 플래시 센서의 데이터를 평가했다. 낮은 지구 궤도에서 돌고 있는 이 인공위성은 1997-2015 년 사이에 번개가 발생한 지역의 번개의 빈도를 기록했다.  

 

이 센서는 북위, 남위 38도 사이의 모든 지역을 대상으로 한다. 따뜻한 기후로 인해 이 지역이 우선 고려됐다. 이 데이터를 바탕으로 연구원은 전 세계 플래시 핫스팟의 지도를 개발하고 전 세계 500 대 리스트와 상위 10 대 대륙을 기록했다. 이 플래시 카드는 처음으로 0.1 도의 지리적 해상도를 달성했다.평가에 따르면 번개와 뇌우가 지구의 따뜻한 지역에 고르게 분포되어 있는 것은 아니다.

 

원칙적으로 거의 모든 곳에서 번쩍 거리지만 가장 일반적인 방전은 상대적으로 좁은 영역에 집중되어 있다. 따뜻한 공기가 종종 공중에서 위로 올라가기 때문에 산 근처의 육지에서 특히 흔하게 발생한다. 예를 들면 안데스 산맥과 남미-중앙아메리카에 있는 시에라마드레의 가장자리 지역뿐만 아니라, 히말라야 산맥의 남쪽 가장자리와 열대 우림과 아프리카 콩고 분지의 가장자리에 같은 산 사이에 국경 지역을 포함한다. "실제로 30 개 주요 핫스팟 중 6 개만 산지 근처에 있지 않다"라고 연구원은 말한다. 그러나 바다에서 습기찬 공기가 부는 해안 근처의 지역도 특히 데이터처럼 화려하다. 이 지역에는 인도네시아의 말라카 해협과 말레이시아의 일부 지역이 포함된다.

▲ 번개발생빈도 분포 가로는 경도, 세로은 위도_출처 상파울로대학
▲ 세계 번개 분포도
1년에 297번 발생

지구에서 가장 활성화된 번개 핫스팟 지역이 연구자들이 이전에 흔히 생각했던 아프리카가 아니라 베네수엘라 마라카이보 호수인 것은 놀라운 발견이었다. 호수 위의 인공위성은 평방 킬로미터 당 연간 233회 이상의 섬광을 기록했다. 연구진이 보고한 바에 따르면, 8월에서 11월까지만 번개 센서를 등록했기 때문에 언젠가는 65번 이상 깜박거렸다. 평균적으로 해마다 297일 동안 마라카이호(Maracaibo) 너머에 방사능을 동반한 뇌우가 발생한다. 이 호수 위 극도의 번개 빈도는 열대성, 습기가 많은 기후와 북부 안데스 산기슭에있는 호수 위치의 조합이다.  

 

특히 밤에는 주변의 산악 슬로프가 호수 위의 따뜻한 공기보다 빨리 차가워지고 구름이 형성되고 뇌우가 발생하는 바람을 일으킨다. 마라카이보 호수 위에서 밤에 빈번히 발생하는 번개, 천둥은 매우 일반적으로 식민지시대에까지 선원들에게 내비게이션 역할로 이용됐다. 알브레히트와 그녀의 동료가 보고했다.

 

세계적인 플래시 핫스팟 중 2위는 콩고 민주공화국에 있다. Kahuzi-Biéga 국립공원의 카바레(Kahare)에서는 여전히 1년에 205회나 1평방킬로미터에서 번쩍였다. 그 이유도 이곳이 산에 위치하고 있다. 번개 핫스팟 위치는 미툼바산맥의 서쪽에 있다. 여기에 콩고 분지에서 상승하는 따뜻하고 습한 공기와 지역 열대우림까지 언덕이다. "놀라운 것은 아니다. 아프리카는 가장 많은 플래시 빈도를 나타내는 500개 장소 중 283개가 이 지역에 속한다"라고 Albrecht와 그녀의 동료는 보고했다.

 

아시아는 87개의 번개 핫스팟, 남미 67개, 북아메리카 53개, 오세아니아에 10개가 있다. 아시아에서 히말라야 남쪽은 특히 번개가 풍부하다. 대부분의 경우 파키스탄 다가(Daggar)의 긴장감은 인두스탈(Industal)산과 높은 산의 국경지역에서 1년에 143번이나 발생한다. 북미와 중미에서는, 미국 남부에 있는 시에라마드레이 기슭과 에버글레이즈에 집중돼 있는데 연간 79회 발생했다.

 

호주에서는 북부 해안이 10개의 플래시 핫스팟 중 9개에 해당하며 1년에 91~ 51회 번쩍였다. “이 새로운 플래시 발생 분석표의 장점은 단지 기록 열거에 있지 않다. 우리의 연구는 예측에 대한 통찰력과 내용분석을 제공해 현지 생활에 도움을 주고 기상현상의 메커니즘을 더욱 잘 이해하는 데 있다”고 강조했다.

                                        <자료출처: 레이첼 알브레히트(상파울루 대학) 등, 미국기상학회>

[환경미디어= 문광주 기자]  

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