고기압과 저기압 — 고기압은 왜 맑을까

일기예보에서 "고기압의 영향으로 맑겠습니다", "저기압이 다가와 비가 오겠습니다"라는 말을 매일 듣습니다. 그런데 왜 기압이 높으면 맑고 낮으면 흐릴까요. 기압은 공기의 무게일 뿐인데, 무거운 공기 아래에서는 왜 구름이 생기지 않을까요. 답은 기압의 값이 아니라 공기가 오르내리는 방향에 있습니다.

고기압과 저기압은 상대적인 이름입니다

기압은 그 자리 위에 쌓인 공기의 무게입니다. 지표에서 평균은 1013 hPa 안팎이지만, 고기압과 저기압은 이 값과 견주어 정하지 않습니다. 주변보다 기압이 높은 곳이 고기압, 낮은 곳이 저기압입니다. 그래서 1000 hPa 인 곳도 주변이 990 hPa 이면 고기압입니다. 일기도에서 등압선이 동심원으로 닫히고 안쪽으로 갈수록 값이 커지면 고기압, 작아지면 저기압입니다.

공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직입니다. 그래서 고기압에서는 바람이 중심에서 바깥으로 불어 나가고, 저기압에서는 바깥에서 중심으로 불어 들어옵니다. 여기에 지구 자전이 만드는 전향력이 더해져, 북반구에서는 움직이는 공기가 진행 방향의 오른쪽으로 휩니다. 그 결과 고기압은 시계 방향으로 돌며 불어 나가고, 저기압은 시계 반대 방향으로 돌며 불어 들어옵니다. 남반구는 둘 다 반대입니다. 태풍 편에서 본 태풍은 아주 강한 저기압이라, 바람이 시계 반대 방향으로 감겨 들어옵니다.

고기압은 왜 맑을까

바람이 사방으로 빠져나가면 고기압 중심의 지표 부근에는 공기가 모자라게 됩니다. 그 빈자리를 위에서 내려오는 공기가 채웁니다. 이것이 하강 기류입니다. 내려온 공기는 주변의 높은 기압에 눌려 부피가 줄고, 눌린 공기는 온도가 올라갑니다. 따뜻해진 공기는 수증기를 더 많이 품을 수 있어, 있던 구름도 증발해 사라집니다. 그래서 고기압 아래는 맑고 건조합니다.

저기압은 반대입니다. 바람이 사방에서 중심으로 모여들면 지표 부근에 공기가 쌓이고, 갈 곳이 없는 공기는 위로 올라갑니다. 상승 기류입니다. 올라간 공기는 기압이 낮은 높은 곳에서 팽창하며 식고, 식은 공기는 수증기를 다 품지 못해 물방울이 맺힙니다. 이것이 구름이고, 물방울이 커지면 비가 됩니다.

사슬로 정리하면 이렇습니다. 고기압은 불어 나감 → 하강 → 눌려 데워짐 → 구름 소멸 → 맑음. 저기압은 불어 들어옴 → 상승 → 팽창해 식음 → 구름 생성 → 흐림과 비. 맑고 흐림을 정하는 것은 기압의 값이 아니라 공기가 오르느냐 내리느냐입니다.

일기도에서 읽는 것

• 등압선 간격이 좁을수록 기압 차가 커서 바람이 셉니다. 태풍 주변의 등압선이 빽빽한 이유입니다.
• 지상의 바람은 등압선을 가로질러 고기압 쪽에서 저기압 쪽으로 비스듬히 붑니다. 지표 마찰 때문에 등압선과 30° 안팎의 각을 이룹니다.
• 우리나라 겨울 날씨는 시베리아 고기압, 여름 날씨는 북태평양 고기압이 맡습니다. 둘 다 고기압이라 맑지만, 하나는 차고 건조하며 하나는 덥고 습합니다. 고기압이라고 다 같은 성질은 아닙니다.

시험에서는 이렇게 나옵니다

• 등압선 값만 있는 일기도에서 고기압인지 저기압인지 고르기. 안쪽 값이 크면 고기압.
• 북반구 지상 바람의 방향 그리기. 고기압은 시계 방향으로 불어 나감, 저기압은 시계 반대 방향으로 불어 들어옴. 남반구는 반대.
• 중심의 연직 운동. 고기압은 하강 기류, 저기압은 상승 기류.
• 날씨. 고기압은 맑음, 저기압은 흐리고 비.
• 등압선 간격과 풍속. 간격이 좁으면 바람이 강함.

자주 헷갈리는 것

• "1013 hPa 보다 높으면 고기압이다" — 아닙니다. 주변보다 높으면 고기압입니다. 정해진 기준값은 없습니다.
• "저기압은 공기가 가벼워서 저절로 올라간다" — 지표에서 사방의 바람이 모여들어 갈 곳이 없는 공기가 밀려 올라가는 것입니다. 올라간 공기가 위에서 빠져나가니 지표의 공기가 줄고, 그래서 기압이 낮습니다.
• "고기압에서는 바람이 안 분다" — 중심 부근은 약하지만, 가장자리에서는 등압선 간격에 따라 셀 수 있습니다.

정리합니다. 고기압과 저기압은 주변과 견준 상대적인 이름이고, 북반구에서 고기압은 시계 방향으로 불어 나가며 저기압은 시계 반대 방향으로 불어 들어옵니다. 나간 자리를 채우려 공기가 내려오면 눌려 데워져 맑고, 모인 공기가 올라가면 팽창해 식어 구름과 비가 됩니다.