뇌우세포의 이동 예측
그림 8은 850~300hPa의 평균 바람에 대한 뇌우 세포 이동과의 관계를 보여주는 그래프이다.
뇌우의 이동 속도와 방향은 850~300hPa의 평균 바람과 선형적인 분포를 보이기 때문에 비교적 관련성이 높다. Bluestein and Jain(1985), Corfidi et al. (1996, 2003)의 연구에서 뇌우세포의 이동은 850~300hPa 사이에 위치한 700, 500hPa 바람과 비슷하다고 조사된 바 있다. 특히, 850hPa과 700hPa의 바람은 호우 셀 추적에 용이하다.
그림 9는 2014년 8월 25일 레이더에서 탐지된 강한 에코 셀의 이동경로를 보여준다. 목포 앞바다에 강한 에코가 발생하면서 1시간 후 최성기로 발달하였고 남서에서 북동쪽으로 이동하였다.
그림 10 는 같은 시각 관측된(09시) 광주 단열선도로, 앞서 소개한 온난형 호우구조와 비슷함을 알 수 있다. 850hPa 부근에 하층제트가 위치하고 약 4km 고도에 1차 최대풍속이 보인다. 4km 이상의 고도에서는 풍속이 약화되고 150hPa(14km) 고도 부근에서 2차 최대풍속이(가장 강한 풍속의 상층제트) 위치한다. 왼쪽의 분석란을 살펴보면, TPW값이 66.6으로 앞선 사례들과 같이 높은 값을 보였다.
그림 10. 2014년 8월 25일 09시(KST) 광주 단열선도
단열선도의 오른쪽 상단에 위치한 호도그래프를 이용하여 뇌우 셀의 이동분석에 대해 알아보자.
그림 11는 호도그래프상의 850hPa과 700hPa의 바람을 확대한 것이다. 그림 9에서 뇌우 셀 이동은 700hPa 풍향에 비해 오른쪽으로 약간 기울어져 있다. 뇌우 셀의 이동 방향은 850-700hPa의 바람시어 차이만큼 700hPa의 풍향에 비해 오른쪽으로 치우쳐 이동하고, 속도는 700hPa의 풍속과 비슷하다. Bluestein and Jain(1985), Robe and Emanuel(2001)은 사례연구를 통해 뇌우 셀의 이동방향이 평균적으로 700hPa의 바람방향에 비해 오른쪽으로 편향됨을 밝혔다. 새로운 셀이 발생하고 이동한 후 그 자리에 새로운 셀이 생기는 후방전파(Backward Propagation)는 최초에 뇌우 셀이 발생한 지점에서 850-700hPa 바람시어 값만큼 오른쪽으로 편향하여 나타난다. 후방전파는 전체적인 뇌우시스템의 이해를 바탕으로 분석해야 한다. 뇌우 셀의 후방전파 속도가 뇌우 셀의 이동속도와 큰 차이가 없을 경우 스콜라인과 같은 호우 시스템이 정체된 모습으로 나타나며, 긴 시간 동안 호우가 발생할 수 있다. 따라서, 중규모 저기압이나 호우 시스템의 이동속도 파악이 호우예보에 선행되어야 한다.
그림 11. 호도그래프에 분석된 바람을 이용한 호우 셀 이동방향 추적 방법 예(Bluestein and Jain(1985), Robe and Emanuel(2001)의 연구결과 참조)
[ 참고문헌 ]
손에 잡히는 예보기술 7호, 2011, 우박의 분석 및 판단
손에 잡히는 예보기술 9호, 2011, 단열선도 사용설명서
손에 잡히는 예보기술 24호, 2014, 빙정핵의 이해를 통한 눈 예보 활용
Bluestein, H. B., and Jain, M. H. 1985: Formation of mesoscale lines of precipitation: severe squall lines in Oklahoma during the spring. J. Atmos. Sci., 42, 1711-1732.
Corfidi, S. F. 2003: Cold pools and MCS propagation: forecasting the motion of downwind-developing MCSs.
Weather and Forecasting, 18, 997-1017.
Corfidi, S. F., Merritt, S. F., and Fritsch, J. M. 1996: Predicting the movement of mesoscale convective complexes. Weather and Forecasting, 11, 41-46.
George, E. 1988: Weather forecasting: Rules, techniques and procedures. American press, Boston, Massachusetts.
Robe, F. R., and Emanuel, K. A. 2001: The effect of vertical wind shear on radiative-convective equilibrium states. J. Atmos. Sci., 58, 1427-1445.
