과학 원리로 보면 내일의 날씨가 보인다!

일상생활에 미치는 날씨의 영향력이 커지다 보니 사람들은 자연스레 날씨에 많은 관심을 기울인다. 그러나 우리 마음에 쏙 드는 날씨가 과연 몇 날 며칠이나 될까? 야속한 하늘을 보며 불평을 터트리는 게 우리가 할 수 있는 전부다.
책이나 뉴스에서 ‘고기압’, ‘저기압’ 정도의 단어를 듣는 일은 이제 익숙해졌다. 또한 기압이 올라가느냐 내려가느냐에 따라 날씨가 변하며, 태풍과 토네이도가 어떻게 다른지 설명할 수도 있다. 그렇지만 날씨가 우리에게 중요하고 친숙한 만큼 날씨를 정말 제대로 이해하고 있을까?
이 책은 우리가 입으로만 말하는 날씨가 아니라 과학의 눈으로 들여다본 진짜 날씨 이야기를 담고 있다. 먼저 날씨의 기본 요소, 즉 지구 표면에 존재하는 것과 대기·태양·물의 능력에 관해 알려준다. 그리고 기본 요소가 서로 어떻게 작용하느냐에 따라 얼마나 다양한 날씨가 생겨나는지 살펴보고, 지구상의 다양한 기후 조건·인간·우주가 날씨에 어떤 영향을 미치는지도 알려준다.

날씨의 기본 요소는 어떻게 상호작용하는가?

저자는 예측할 수 없는 날씨 현상을 과학적 사실을 묻고 답하는 형식으로 아주 쉽게 설명한다. 날씨란 무엇인가? 다른 행성에도 날씨가 존재할까? 지구 대기권은 어떻게 생겼을까? 태양광선이 지구를 비추면 어떤 일이 생길까? 바람은 왜 부는 걸까? 사계절은 왜 생기는 걸까? 태풍은 어떻게 만들어질까? 라는 질문을 던지고, 독자가 떠올릴 평범한 답에 하나하나 과학이란 옷을 입혀 날씨를 과학이란 현미경에 올려놓는다.
과학의 눈으로 보면 날씨는 공기의 상태가 어떠한가를 알려주는 척도이다. 확대해서 말하면 날씨는 지구의 대기 상태를 알려주는 척도인 셈이다. 하지만 단순히 대기의 상태만으로 날씨가 결정되는 건 아니다. 대기권을 가득 채운 기체와 이들에 영향을 미치는 ‘태양’이 날씨의 변화를 주도한다.
또 우리가 피부로 느끼는 가장 명확한 날씨 현상인 ‘바람’과 바다와 산맥 같은 지구의 다양한 특성은 날씨에 어떤 영향을 미치는지 사례를 들어 설명한다. 그리고 이런 특성이 서로 영향을 주고받으면서 생기는 기압의 변화, 날씨 전선에서 생기는 일, 비 · 바람 · 구름이 만들어지고 어떤 날씨 변화를 일으키는지 날씨의 현상을 한 가지씩 풀어 나간다.
요즘은 예전과 달리 일부 지역의 날씨가 아니라 지구 전체를 둘러싼 기후 이야기가 더 자주 입에 오르내린다. 지구의 기후가 현재 인류가 당면한 가장 시급한 생존 문제와 직결되어 있기 때문이다. 이 책도 1부에서 설명한 과학 지식을 바탕으로 2부에서 기후변화가 가져올 인류 생존의 문제를 다루고, 기후변화 시대에 슬기롭게 대처하는 자세에 대해 꼼꼼히 따져본다. 여기에 세밀한 일러스트와 사진이 함께 실려 있어 독자의 이해를 돕는다.
한편, 각각의 날씨 요인이 우리나라에서는 어떤 특별한 날씨 상황을 만들어내는지, 기상청 기상서비스지능국장인 유희동 박사가 자세한 해설을 덧붙였다.

유럽에는 없는 장마전선이 우리나라에만 있는 이유는 무엇일까?

장마는 우리나라와 유럽의 날씨를 비교할 때 손꼽히는 특징이다. 장마전선의 활약으로 우리나라는 연간 강수량의 50~60퍼센트가 장마 기간을 포함한 여름에 집중된다. 그럼 유럽에서는 형성되지 않는 장마전선이 여름철 우리나라를 중심으로 만들어지는 이유는 무엇일까? 여름철에 우리나라 날씨에 영향을 미치는 한반도 주변의 기단의 특성 때문이다.
겨울철에는 차고 건조한 시베리아 기단, 봄과 가을에는 따듯하고 건조한 양쯔강 기단, 여름에는 차고 습한 오호츠크해 기단과 따듯하고 습한 북태평양 기단이 영향을 미친다. 그리고 북태평양 기단처럼 열대성 해양 기단인 적도 기단도 우리나라 여름철 날씨에 영향을 미치는데, 적도 기단은 태풍이 우리나라 쪽으로 북상할 때 몰려와 큰비를 내린다.
여름철에 영향을 미치는 오호츠크해 기단과 북태평양 기단은 모두 해양성 기단이지만 오호츠크해 기단은 차갑고 습한 반면, 북태평양 기단은 따뜻하고 습하다. 따라서 두 기단이 여름철에 인접한 지역에 위치하면 두 기단 사이 경계면에 전선이 형성된다. 둘 중 어느 하나가 강하면 온난전선이나 한랭전선이 되어 이동한다. 그러나 우리나라의 6월부터 7월 사이에는 북태평양 기단과 오호츠크해 기단이 공교롭게도 세력의 균형을 이루어 어느 쪽으로도 치우치지 않고 정체전선을 형성한다. 이 전선이 바로 장마전선이다.
우리나라의 기후변화는 궁극적으로는 이 기단들 그리고 이와 관련된 기압계에 변화가 생겨 이제까지 겪어보지 못한 기상 현상이 나타나는 것이라 말할 수 있다.(8장 따듯하고 찬 공기의 힘겨루기)

추천사

‘날씨 과학’은 수학, 물리, 화학, 해양학, 전산학 등을 아우르는 과학의 종합선물상자 같은 학문이라 접근하기 어려운 게 사실이다. 그런 면에서 다양한 과학 분야에서 독자와 효과적으로 소통해온 저자의 책이 출간되니 참 반가운 일이다. 이 책에는 저자의 폭넓은 과학 지식과 위트가 곳곳에 녹아 있어 날씨와 기후에 얽힌 복잡한 과학적 사실을 누구나 쉽고 즐겁게 이해할 수 있다.
- 유희동 l 기상학 박사(기상청 기상서비스지능국장)