온대 저기압과 전선 — 우리나라 날씨가 서쪽에서 오는 이유

일기 예보를 보면 구름은 늘 서쪽에서 다가옵니다. 서해에서 비구름이 들어와 내륙을 지나 동해로 빠져나가는 식입니다. 우리나라 상공에 부는 편서풍이 날씨를 통째로 서에서 동으로 실어 나르기 때문인데, 그 바람에 실려 오는 것의 정체가 온대 저기압입니다. 온대 저기압은 하루이틀 사이에 비와 바람과 기온 변화를 한 묶음으로 몰고 옵니다. 그 묶음에는 순서가 있습니다.

찬 공기와 따뜻한 공기가 만나는 자리

중위도에는 북쪽에서 내려온 찬 공기와 남쪽에서 올라온 따뜻한 공기가 맞닿는 띠가 있습니다. 성질이 다른 두 공기 덩어리는 쉽게 섞이지 않고 경계면을 만드는데, 이 경계면이 땅과 만나는 선이 전선입니다.

경계는 평평하게 유지되지 않습니다. 어딘가 한 곳이 물결처럼 휘어지면 그 자리로 따뜻한 공기가 북쪽으로 밀고 올라가고 찬 공기가 남쪽으로 파고듭니다. 휘어진 자리의 기압이 낮아지면서 저기압이 생기고, 주변 공기가 그리로 빨려 들어옵니다. 북반구에서는 이 공기가 시계 반대 방향으로 감겨 들어가며 소용돌이가 됩니다. 저기압 중심에서 왜 공기가 올라가는지는 고기압과 저기압에 있습니다.

전선 둘이 저기압 하나에 매달려 있습니다

이렇게 생긴 저기압에는 전선이 둘 달립니다. 중심에서 남동쪽으로 뻗은 것이 온난 전선, 남서쪽으로 뻗은 것이 한랭 전선입니다. 두 전선 사이의 쐐기 모양 구역에는 따뜻한 공기가 들어와 있어 온난 구역이라 부릅니다.

같은 경계면인데 날씨가 다른 이유는 어느 쪽이 미느냐에 있습니다.

• 온난 전선 — 따뜻한 공기가 앞서가는 찬 공기 위로 천천히 타고 오릅니다. 오르는 경사가 아주 완만해서 구름이 전선 앞쪽 수백 킬로미터까지 넓게 퍼집니다. 층층이 깔리는 층운형 구름이 생기고, 약한 비가 넓은 지역에 오래 내립니다.
• 한랭 전선 — 무거운 찬 공기가 따뜻한 공기 밑을 파고들며 위로 밀어 올립니다. 경사가 가팔라 공기가 급하게 솟구치므로 적운형 구름이 솟습니다. 좁은 구역에 소나기가 쏟아지고 돌풍과 천둥이 함께 옵니다.

한자리에서 보면 날씨가 이 순서로 바뀝니다

저기압은 하나의 덩어리로 동쪽으로 움직입니다. 그래서 땅 위의 한 지점에서는 온난 전선, 온난 구역, 한랭 전선이 차례로 지나갑니다. 관측되는 순서는 늘 같습니다.

먼저 하늘 높이 얇은 구름이 끼고, 구름이 점점 두꺼워지며 낮아집니다. 이윽고 약한 비가 시작되어 꽤 오래 내립니다. 여기까지가 온난 전선 앞입니다.

온난 전선이 지나가면 비가 그치고 기온이 뚜렷이 오릅니다. 온난 구역에 들어온 것이고, 바람은 남동풍에서 남서풍으로 바뀝니다. 하늘은 대체로 갭니다.

이어 한랭 전선이 닿으면 짧고 굵게 소나기가 쏟아집니다. 전선이 지나간 뒤에는 기온이 뚝 떨어지고 기압은 오르며, 바람이 북서풍으로 돌아섭니다. 하늘이 맑아지면서 찬 공기가 들어옵니다.

마지막은 폐색입니다

한랭 전선은 온난 전선보다 빠르게 움직입니다. 그래서 시간이 지나면 뒤쪽의 한랭 전선이 앞쪽의 온난 전선을 따라잡습니다. 이때 만들어지는 것이 폐색 전선입니다.

따라잡힌 자리에서는 온난 구역의 따뜻한 공기가 땅에서 완전히 들려 올라가 공중에 갇힙니다. 저기압이 힘을 얻던 원천, 곧 위아래로 나란히 놓인 찬 공기와 따뜻한 공기가 사라지는 것입니다. 폐색이 끝나면 저기압은 힘을 잃고 소멸합니다. 생성에서 소멸까지 대개 며칠이 걸립니다.

시험에서는 이렇게 나옵니다

• 일기도에서 두 전선 구별하기. 반원 기호가 붙은 쪽이 온난 전선, 삼각형 기호가 붙은 쪽이 한랭 전선입니다.
• 지점별 날씨 묻기. 온난 전선 앞은 넓은 약한 비, 온난 구역은 맑고 따뜻함, 한랭 전선 뒤는 소나기 뒤 기온 하강입니다.
• 전선 통과 전후의 변화. 기온은 온난 전선 통과 후 상승, 한랭 전선 통과 후 하강합니다. 풍향은 남동 → 남서 → 북서로 시계 방향으로 돕니다.
• 구름의 종류 짝짓기. 완만한 온난 전선에는 층운형, 가파른 한랭 전선에는 적운형입니다.
• 이동 방향. 편서풍대에 있으므로 서에서 동으로 갑니다.

자주 헷갈리는 것

• "온난 전선은 따뜻하니까 비가 안 온다" — 전선의 이름은 뒤따라오는 공기의 성질을 말할 뿐입니다. 온난 전선에서 오히려 비가 더 넓게, 더 오래 내립니다.
• "한랭 전선의 비가 더 많다" — 세차게 오지만 좁고 짧습니다. 총 강수량은 온난 전선 쪽이 많은 것이 보통입니다.
• "저기압이니까 태풍과 같은 것이다" — 다릅니다. 온대 저기압은 찬 공기와 따뜻한 공기의 온도 차에서 힘을 얻고 전선을 가지지만, 태풍은 따뜻한 바다에서 수증기의 열로 자라고 전선이 없습니다.
• "전선은 땅에 그어진 선이다" — 실제로는 비스듬히 누운 경계면입니다. 일기도의 선은 그 면이 지표와 만난 자리일 뿐이고, 구름은 그 선보다 훨씬 넓게 퍼져 있습니다.

정리합니다. 온대 저기압은 중위도에서 찬 공기와 따뜻한 공기가 맞닿은 경계가 휘면서 생기고, 남동쪽에 온난 전선 남서쪽에 한랭 전선을 매답니다. 완만한 온난 전선은 넓고 약한 비를, 가파른 한랭 전선은 좁고 센 소나기를 만듭니다. 편서풍이 이 덩어리를 통째로 동쪽으로 밀기 때문에, 우리에게는 날씨가 늘 서쪽에서 옵니다.