[AI와 함께 쓴 날씨 이야기] 봄철 천둥·번개, 갑자기?

서구 마륵동에 흐린 날씨 속, 먹구름이 드리워져 있다.

봄철에도 맑은 하늘이 이어지다가 갑자기 먹구름이 몰려오며 천둥·번개를 동반한 비가 내리는 이유가 있다.

천둥과 번개는 대기 속에서 발생하는 전기적 방전 현상이다. 구름 내부에서 전하가 축적되고, 이 전하가 한계를 넘어서면서 순간적으로 방전될 때 번개가 발생한다. 이때 번개 경로를 따라 공기가 급격히 가열·팽창하면서 충격파가 만들어지는데, 이것이 우리가 듣는 천둥이다.

번개는 ‘적란운’이라는 강한 비구름에서 만들어진다. 적란운은 수직으로 수 km 이상 발달하는 구름으로, 내부에는 강력한 상승기류와 하강기류가 동시에 존재한다. 이 과정에서 물방울과 얼음 입자(우박 씨앗)가 충돌하고, 마찰에 의해 전하가 분리되며 구름 상층에는 양전하(+), 하층에는 음전하(-)가 쌓인다. 전하 차이가 커져 전압이 임계치를 넘으면 방전이 일어나고, 이것이 번개다. 번개가 지나는 경로의 온도는 순간적으로 약 2만~3만℃까지 상승한다. 봄철에는 낮 동안 강한 일사로 지표면이 빠르게 가열되고 상층에는 아직 찬 공기가 남아 있다. 즉, 아래는 따뜻하고, 위는 차가워진다.

이 상태에서는 따뜻한 공기가 위로 급격히 상승하는데, 이를 ‘대류’라고 한다. 상승한 공기는 냉각되며 수증기가 응결해 구름을 만들고, 이 구름이 빠르게 성장하면 적란운으로 발달한다. 적란운이 형성되면 내부 전하 분리로 번개가 발생하고, 다량의 수증기가 응결되면 강한 비가 발생한다.

통상 시간당 30mm 이상이면 ‘강한 비’ 50mm 이상이면 ‘매우 강한 비’로 분류된다. 봄철에는 여름처럼 장시간 이어지는 비는 드물지만, 짧은 시간에 10~30mm 내외의 강한 소나기가 내리는 경우가 적지 않다. 이때 번개가 동반되는 비율도 높은 편이다.

봄철 천둥·번개는 지속 시간은 짧지만, 순간적인 위험도는 매우 높다. 낙뢰 전류는 최소 수만암페어,전압은 수억 볼트에 이른다. 다만, 봄철 소나기형 호우와 번개는 대개 ‘단발성’이다. 해가 지거나 구름이 소산되면 대기 불안정이 해소되면서 빠르게 맑아지는 경우가 많다. 다만 습도가 높고 상층 찬 공기가 계속 유입될 경우, 비구름이 연속적으로 발생하기도 한다.

이 기사는 생성형 AI(챗gpt) 도움을 받아 작성했습니다.

최문석 기자 mun@gjdream.com

[드림 콕!]네이버 뉴스스탠드에서 드림투데이(옛 광주드림)를 구독하세요