환경 이 기사는 CBC 에드먼튼과 CBC 새스캐처원이 공동으로 추진하는 이니셔티브인 프레리 기후 변화 프로젝트의 일부로, 날씨와 기…
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이 기사는 CBC 에드먼튼과 CBC 새스캐처원이 공동으로 추진하는 이니셔티브인 프레리 기후 변화 프로젝트의 일부로, 날씨와 기후 변화에 초점을 맞춥니다.
기후 변화의 영향으로 캐나다에서는 번개가 더 자주 칠 수 있으며 가뭄에 대한 우려가 커지면서 건조한 번개와 산불이 더 자주 발생할 수 있습니다.
더위는 번개의 원인 중 하나이지만, 지구 온도 상승이 앨버타주에 떨어지는 번개의 양에 어떤 영향을 미칠 수 있을까?
작년에 기온이 급등했습니다. 전문가들은 산업화 이전 시대보다 지구 평균 기온이 1.48도 더 높았다고 말합니다.
2014년 Science 에 발표된 연구에 따르면 , 지구 평균 기온이 1도 상승할 때마다 번개가 약 12%씩 증가할 것으로 예상됩니다.
이 연구는 로키 산맥 동쪽의 미국 대평원에서 번개가 치는 빈도를 조사했습니다. 그곳의 번개가 치는 빈도는 원래 높았습니다.
공동 저자인 데이비드 롬프스는 두 가지 요인이 지역에 얼마나 많은 번개가 치는지에 영향을 미친다고 말합니다. 강수량과 대기 중에 얼마나 많은 에너지가 있는지, 즉 대류 가용 위치 에너지(CAPE)라고 합니다.
따뜻한 날에는 뜨거운 공기가 올라가 상승기류를 형성합니다. 하늘 위의 차가운 공기와 충돌하면 적란운(또는 뇌운)이 형성될 수 있습니다.
CAPE는 상승기류의 강도와 대기의 전반적인 불안정성을 측정합니다. 불안정성이 높을수록 뇌우가 몰려올 가능성이 높아집니다.
롬프스의 팀은 기후 모델을 사용하여 앞으로 몇 년 동안 대기에서 얼마나 많은 CAPE가 발견될지 확인했습니다.
캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스 지구 및 행성 과학과 교수인 롬프스는 "이러한 모델을 살펴보면, 2100년을 향해 세기말까지 진행되는 동안 CAPE가… 꽤 극적으로 증가하는 것을 볼 수 있습니다."라고 말했습니다.
"CAPE의 증가는 우리가 번개가 더 많이 칠 것이라는 기대를 촉발합니다."
산불이 더 흔해질 수 있을까?
이는 이미 뇌우가 자주 발생하는 지역인 앨버타주에서도 기온이 계속 상승함에 따라 번개가 더 자주 칠 수 있음을 시사합니다.
전문가들은 최근 앨버타 주 재스퍼를 강타한 산불은 번개로 인한 것일 가능성이 높다고 말합니다. 그렇다면 그곳에서 일어난 일이 더 흔한 일이 될 수 있을까요?
Parks Canada는 Jasper National Park의 번개 양을 추적하지 않습니다. 하지만 Environment and Climate Change Canada 에 따르면 , 공원 입구 바로 동쪽에 있는 Hinton 마을은 1999년부터 2018년까지 연평균 40.2일 동안 번개가 쳤습니다.
이는 해당 기간 동안 해당 지방에서 기록된 두 번째로 많은 번개가 친 날입니다.
힌튼에서 동쪽으로 약 85킬로미터 떨어진 앨버타 주 에드슨은 연간 46.9일의 낙뢰 발생 빈도를 기록하며 가장 높은 평균 낙뢰 발생 횟수를 기록했습니다.
건조하고 더운 환경에서의 번개
뇌우는 일반적으로 비, 눈, 강풍과 관련이 있지만 때로는 덥고 건조한 환경에서도 발생할 수 있습니다. 이러한 현상을 건조 번개라고 합니다.
"건조 번개는 본질적으로 일반적인 구름-지면 번개입니다... 차이점은 표면에 비가 거의 내리지 않거나 전혀 내리지 않을 때 발생한다는 것입니다." 워싱턴 주립 대학의 환경 연구 교수인 드미트리 칼라시니코프의 말입니다.
칼라시니코프가 공동 집필하고 지구 및 우주 과학 발전에 기여한 2023년 연구에서는 건조 번개가 발생하는 조건을 살펴보았습니다.
칼라시니코프는 2020년 캘리포니아에서 특히 심한 산불 시즌을 겪은 후 건조 번개를 연구하게 되었습니다. 이는 주에서 산불로 인해 타버린 면적이 기록적인 한 해였습니다. 그는 캘리포니아에서 며칠 동안 12,000번의 번개가 쳤고, 이로 인해 여러 산불이 발생했다고 말합니다.
칼라시니코프는 "화재는 백만 헥타르에 가까운 땅을 태웠는데, 정말 큰 사건이었습니다."라고 말했습니다. "사람들이 죽었습니다... 많은 건물이 불에 탔습니다."
재스퍼에서 발생한 대형 산불이 건조한 번개로 인해 발생했는지는 알 수 없지만, 칼라시니코프는 그럴 가능성이 크다고 말했습니다.
건조번개가 있음을 암시하는 한 가지 요인은 대기 중 강수량으로, 이는 해당 지역의 습도와 강수량에 따라 결정됩니다.
칼라시니코프는 "장시간 건조한 날씨가 지속되면 하층 대기는 실제로 더 건조해질 것"이라고 말했다.
"그것은 실제로 하층 대기도 더 건조해지는 피드백 상황을 만들어낼 수 있습니다. 식물에서 증산될 만큼의 수분이 없거나 표면 수원에서 증발할 수 없기 때문입니다."
2023년 연구에 따르면 강수량이 2.5mm 미만일 때도 건조 번개가 치는 것으로 나타났습니다.
재스퍼 지역은 산불이 시작되었을 때 더위가 한창이었습니다. 캐나다 환경부 데이터에 따르면 7월 첫 3주 동안 재스퍼에 내린 비는 1mm도 되지 않았습니다.
데이터에 따르면, 일반적으로 7월에는 52mm의 비가 내립니다.
건조한 번개가 더 큰 위험일까요?
그러나 습한 뇌우와 마찬가지로 건조한 번개는 중간 대류권, 즉 하늘에서 3~6킬로미터 높이의 불안정성이 필요합니다.
하층 대류권의 건조한 공기가 상승하면 태평양이나 애리조나, 멕시코와 같은 남쪽 지역에서 오는 공기 흐름으로 인해 습하고 시원한 중층 대류권에 도달합니다.
칼라시니코프는 "아래에 더 따뜻한 조건이 있고 그 위에 훨씬 더 차가운 조건이 있는 큰 수직 온도 기울기가 있는 경우, 공기는 더 빨리 상승하려고 할 것"이라고 말했다.
"공기가 더 빨리 상승할수록 공기 분자에서 더 많은 수분을 방출할 수 있고, 이로 인해 뇌우가 더 빨리 발생하고 [뇌우는] 실제로 더 커지고 더 많은 번개를 발생시킵니다."
젖은 번개와 마찬가지로 마른 번개도 산불을 일으킬 수 있습니다. 하지만 더 큰 위험을 초래할까요?
칼라시니코프는 그의 연구에서 2020년 캘리포니아 산불의 절반은 건조한 번개로 인해 발생했으며, 이 현상이 초래할 수 있는 위험성을 더욱 강조했다.
캐나다 산림 연구 저널 의 새로운 연구에서 기록상 최악의 2023년 앨버타 산불 시즌을 조사했습니다. 이 연구에 따르면 5월에만 번개로 인해 산불이 13건 발생했습니다. 보통 앨버타에서는 5월에 번개로 인해 발생한 화재가 한 건 발생합니다.
칼라시니코프는 이러한 위협을 이해하려면 숲 바닥을 조사하여 얼마나 건조한지 살펴봐야 한다고 말했습니다.
재스퍼의 경우, 강수량이 제한적이고 주변 숲의 나무에는 소나무 딱정벌레가 많았기 때문에, 번개가 치면 쉽게 부싯깃이 말라버린 나무에 불이 붙었을 수 있습니다.
칼라시니코프는 "특히 미국 서부, 캐나다 서부와 같은 지역의 산불 위험에 대해 이야기할 때, 건조한 번개는 다른 종류의 물보라보다 확실히 더 위험합니다."라고 말했습니다.
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