대기오염이 산불과 번개에 일조

황원희 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2021-05-31 14:20:30
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[이미디어= 황원희 기자] 대부분의 사람들은 번개가 산불을 일으킬 수 있다는 것을 안다. 그러나 산불은 또한 번개를 일으킬 수 있는데 이것은 수십 년 동안 과학자들을 당혹스럽게 해 온 현상이다. 연구진은 또한 이 현상의 주요 원인인 대기 오염을 밝혀냈다. 공기가 오염되면 산불보다 번개가 더 많이 칠 수 있고 비도 더 많이 올 수 있다.

 

이 연구의 참여자인 워싱턴 대학교의 대기과학자 조엘 손튼은 “대기 오염이 폭풍에 대한 영향을 포함해 기상시스템에 미치는 영향에 대해 생각해볼 필요가 있다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

 

산불 중에 많은 요인이 번개를 일으키는 것으로 알려져 있다. 과학자들은 기류에서 도시화에 이르는 모든 것들을 주요인으로 꼽았다. 이러한 요소들은 거친 지형, 변화무쌍한 토지 이용, 변화무쌍한 열로 인해 쉽게 파악할 수 없는 복잡한 변수들을 만들어내기 때문에 육지 상공의 공기와 분리하기 어려웠다.


호주의 경우 2019~2020년 사이 화재 시즌에 돌입하면서 ‘블랙 썸머’로 알려진 거대한 불길이 18만6000㎡ 이상의 면적을 태웠으며 많은 양의 연기가 남동쪽으로 뿜어져나왔다. 그러나 바다의 넓고 평평하고 시원한 표면은 불길을 연구하기에 최적의 공간이다.  

 

MIT의 기상학자 야쿤 류(Yakun Liu)와 연구진은 위성 데이터와 육상 기반 낙뢰 탐지 시스템을 사용하여 블랙 썸머 산불로 인한 작은 공기 입자(공중 입자)의 움직임을 추적하고 이 지역의 낙뢰 활동을 측정했다. 류 교수는 "화재 발생 기간 동안 넓은 바다 위의 공기는 예외적으로 오염됐다"고 밝혔다. 

 

이런 해상 대기 오염 속에서 번개 활동은 전년 같은 기간에 비해 무려 270%(약 12타에서 43타, 즉 연 1평방킬로미터당 번개 플래시 부분) 증가했다고 최근 지구물리학 리서치레터(Geophysical Research Letters)에서 보고하고 있다.
 
천둥 구름을 통해 위로 올라가는 얼음 결정체는 내려가는 우박 조각과 충돌하고, 이러한 충돌은 번개를 일으키는 전하를 생성한다. 연구진은 타즈만 해 상공의 에어로졸 오염 구름에서 더 많은 양의 작은 얼음 결정체를 발견할 수 있었다. 그들은 바다 위 하늘로 대량의 에어로졸이 유입되어 구름 얼음 결정이 형성될 수 있는 더 많은 표면을 제공했다고 발표했다.  

 

연구원들은 또한 대기 오염이 번개를 강화하는 것 이상의 역할을 한다는 것을 발견했다. 산불 연기는 천둥의 강도를 3배 이상 증가시켰다. 태즈먼 해 상공에서, 번개 폭풍의 강수량은 240% 증가했음을 알 수 있었다. 

 

MIT의 기상학자이자 이 연구의 공동 저자인 얼 윌리엄스는 두 가지 경쟁적인 피드백 루프가 있다고 말한다. 그는 "번개불은 불을 뿜고 불은 번개를 강화시키는 반면, 강우량은 대기를 정화시키고 화재 진압에 도움이 된다"고 설명했다. 따라서 이번 연구는 통해 도시, 교통, 산업 활동을 통해 인간이 날씨를 어떻게 변화시킬 수 있는지 보여주는 또 다른 사례라 할 수 있다.   

 

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