푄현상, 푄바람(Föhn/Foehn wind)
푄(Föhn/Foehn)이란 유럽의 알프스 산맥을 넘어 불어오는 바람을 의미합니다.
라틴어로는 서풍이라는 뜻입니다.
공기가 산을 따라서 강제로 상승함에 따라 외부의 기압이 낮아지게 되고, 상승한 공기는 외부와 열출입이 차단된 상태로 단열팽창하여 푄현상이 발생합니다.
푄현상은 다음과 같은 과정을 거쳐 발생합니다.
푄현상의 발생원리, 그림, 그래프
1. 건조단열팽창
건조한 공기가 건조단열팽창함에 따라 온도가 떨어지고 산맥의 특정 지점에서 응결고도에 이르게 됩니다.
이 응결고도에 이르는 점의 온도가 공기의 이슬점입니다.
응결고도에 다다른 공기는 상대습도가 100%가 되고 수증기가 응결하여 구름이 만들어지기 시작합니다.
2. 습윤단열팽창
공기가 계속 올라감에 따라 습윤단열팽창이 발생합니다.
공기가 팽창함에 따라 공기의 온도는 계속 내려가고 이슬점 역시 같이 내려갑니다.
습윤단열팽창 과정에서 수증기는 응결되어 비구름을 형성하고 대부분의 수증기는 비가 되어 내립니다.
습윤단열팽창과정에서 공기는 대부분의 수증기를 잃습니다.
3. 건조단열압축
산의 꼭대기를 넘어서면 공기가 산을 따라 내려가게 됩니다.
이때 공기가 산을 따라 내려감에 따라 주위의 높은 기압에 의해 건조단열 압축과정이 발생합니다.
외부와 열출입이 차단된 상태로 압력이 가해지므로 공기의 온도가 상승하며 매우 건조하게 됩니다.
이렇게 산을 넘어서 내려오는 매우 건조하고 온도가 높은 바람을 푄바람이라고 합니다.
푄 바람은 산을 넘어오는 과정에서 수증기를 잃고 내려오기 때문에 최초 상승한 공기보다 더 건조하고 더 높은 온도의 바람입니다.
산을 넘어온 공기가 왜 더 건조하고 온도가 높은지 이해하기 위해서는 건조단열팽창과 습윤단열팽창의 그래프를 이해해야 합니다.
건조단열팽창은 높이 100m당 1도의 온도가 감소하고 습윤단열팽창은 높이 100m당 0.5도의 온도가 감소합니다.
이는 포화된 수증기가 응결할 때 잠열, 숨은열이 방출되어 공기의 냉각률이 감소하기 때문입니다.
위 그래프에서
A-B는 건조단열 팽창의 그래프
B-C는 습윤단열팽창
C-D는 건조단열압축의 그래프입니다.
이러한 푄바람이 지속적으로 불어올 경우 푄바람이 발생하는 쪽은 엄청나게 건조한 환경이 조성됩니다.
대표적인 예, 사례가 히말라야 산맥의 푄현상에 의해 발생한 몽골의 고비사막, 중국 타클라마칸사막, 미국 로키산맥에 부는 바람 치누크, 남부 캘리포니아에 부는 산티아나 등이 있습니다.
높새바람과 푄현상의 차이
우리나라 동해안의 습윤한 바람이 태백산맥을 넘을 때 수증기를 잃고 고온건조해지는 현상을 높새바람이라고 합니다.
높새바람은 늦봄부터 초여름까지 영서지방에 주로 나타납니다.
높새바람은 푄바람과 같은 원리로 발생하며 높새바람과 푄현상의 차이는 없고 동의어라고 봐도 무방합니다.
높새바람 = 우리나라에서 발생하는 푄현상이라고 보면 됩니다.
비그늘 효과도 푄현상과 같은 원리로 발생합니다.
높새바람 역시 맨 처음 지표면의 공기 온도는 10도이지만 건조단열팽창, 습윤단열팽창을 거치면서 비가 내리며, 온도가 감소하고 산 정상을 넘어 같은 고도의 지표면에 도달할 때 온도가 15도로 최초 출발 온도인 10도보다 높습니다.
산을 넘어오면서 더 건조하고 더 높은 온도의 공기가 만들어지기 때문에 높새바람이 불면 매우 건조한 환경이 조성됩니다.
푄현상, 푄바람, 높새바람이 불면 주의해야 할 점
옛날부터 높새바람이 불면 초봄부터 갑자기 여름이 온것처럼 더워지고 산불이 나기 쉬우며 초여름에 높새바람이 불면 농작물이 말라버린다고 하였습니다.
이번 강원도 산불 역시 푄현상에 의해 발생한 높새바람에 더하여 양간지풍(양강지풍)이 같이 불어서 매우 건조한 환경이 만들어졌고 건조한 환경에 전신주에서 튄 작은 불씨로 인하여 큰 산불이 발생하였습니다.
건조한 바람이 강하게 불었기 때문에 산불이 발생하기 쉬운 데다가 산불이 빠르게 번지고 소방헬기가 뜰 수 없는 환경이 조성되면서 강원도를 비롯한 동해안은 대형산불이 자주 발생합니다.
특히 2023년에 발생한 강원도 산불은 초속 35m의 양간지풍이 발생하여 역대 가장 강한 기록인 초속 25m를 넘어섰습니다.
높새바람과 양간지풍(양강지풍)이 동시에 불어 발생한 큰 산불은 다음과 같습니다.
2000년 4월 동해안 산불
2017년 5월 강원-삼척-상주 산불
2019년 강원도 산불, 인제 산불, 고성-속초 산불, 강릉-동해 산불
2020년 5월 고성 산불
2022년 강릉-동해 산불, 울진 산불, 강릉산불
2023년 강릉 산불