허리케인 전문가를 따라 야수의 심장으로 들어가세요

CChatGPT8
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편집자 주(23/8/28): 열대성 폭풍 이달리아가 수요일 언젠가 플로리다에 상륙하기 전에 주요 허리케인으로 급속히 강화될 것으로 예상되었기 때문에 이 이야기가 다시 출판되었습니다.


안드레아 톰슨: 이것은 과학, 빨리. 저는 Scientific American의 지구와 환경 뉴스 편집자인 Andrea Thompson입니다.

여름은 6월 1일부터 11월 30일까지 대서양에서 태양, 더위, 모래 및 허리케인 시즌의 시작을 의미합니다. 열대성 폭풍과 허리케인은 따뜻한 바다 위로 회전하여 혹독한 바람, 폭우, 두드리는 파도를 가져올 수 있습니다. 땅.

이러한 대규모 폭풍을 예측하는 우리의 능력은 지난 수십 년 동안 상당히 향상되었지만 여전히 우리에게 많은 변화를 가져올 수 있습니다. 이러한 기상학적 미스터리의 비밀을 이해하는 데 도움을 주기 위해 미시시피 주립대학교 기상학 조교수인 Kim Wood와 이야기를 나눠보겠습니다.

톰슨: 안녕하세요, 김님, 참여해 주셔서 감사합니다.

목재: 감사합니다. 여기 있게 되어 기쁩니다.

톰슨: 그럼 우선, 뒤죽박죽된 뇌우가 이 괴물같은 사이클론으로 변하는 일은 어떻게 될까요? 정말 우리를 짐승의 심장으로 데려가세요.

목재: 따라서 폭풍이 열대성 저기압(열대성 폭풍이나 허리케인의 일반적인 용어)이 될 가능성이 있는 경우에는 특정 요소가 필요합니다. 따라서 일종의 종자 교란으로 뇌우가 발생해야 합니다.

하지만 그것이 조직적인 폭풍이 되려면 바다는 뇌우가 지속되도록 에너지를 제공할 만큼 따뜻해야 합니다. 공기가 상승해야 하고 습기가 있어야 합니다. 왜냐하면 구름이기 때문에 수증기가 필요하기 때문입니다. 존재하는 것.

그리고 높이에 따라 풍속이나 방향이 변하는 수직 윈드 시어(vertical wind shear)라는 것이 있습니다. 그리고 그것이 많지 않다면 뇌우는 더 똑바로 위쪽으로 쌓일 수 있습니다. 그리고 이는 해양 에너지를 열대 저기압으로 바꾸는 데 더 효율적이게 만듭니다.

따라서 일단 조직화되기 시작하면 거기에서 회전이 이루어지고, 일단 자리를 잡으면 계속해서 순환이 이루어지며, 이는 에너지를 계속해서 집중시켜 더욱 강화할 수 있도록 돕습니다.

톰슨: 엄청난. 이제 허리케인의 구성 요소를 조금 설명해 주시겠습니까? 사람들이 눈이나 안벽에 대해 듣게 될 수도 있죠? 그거 알아요? 그리고 그들은 어떻게 폭풍의 힘을 지속시키게 될까요?

목재: 응. 따라서 성숙한 허리케인을 보면 이러한 구성 요소가 제대로 갖춰져 있기 때문에 성숙이라는 단어를 사용합니다. 따라서 열대성 폭풍 단계에서 조직화되면 중심이 생기고 바람이 원을 그리며 움직이지만 뇌우가 다른 쪽보다 한쪽으로 치우쳐 있는 것처럼 일방적으로 보일 수 있습니다.

그러나 폭풍이 계속 조직화됨에 따라 비대칭성이 감소합니다. 즉, 뇌우가 중심을 더 많이 감싸기 시작하여 덜 편향된다는 의미입니다. 그리고 그 증가하는 구조, 그 조직은 계속해서 강화되기 위해 존재하는 에너지를 활용하는 데 도움이 됩니다.

따라서 눈이 눈벽을 가질 만큼 강해지면 눈은 폭풍의 중심이 됩니다. 즉, 그 중심을 둘러싸는 강한 뇌우의 원이 있다는 의미입니다. 따라서 허리케인 강도 임계값인 시속 74마일 근처에 있을 때 눈이 나타나기 시작합니다. 조직이 증가하기 때문입니다. 그래서 당신은 맑을 수 있는 눈을 갖게 되었습니다. 그것은 폭풍이 얼마나 강한지에 달려 있습니다. 그리고 눈벽, 혹은 그것을 감싸는 강한 뇌우.

그런 다음 해당 위치에서 멀어지면 폭우와 같은 위험을 초래하고 이와 관련된 바람을 일으킬 수 있는 폭풍의 외부 부분인 빗물 띠라고 부르는 곳을 볼 수 있습니다. 하지만 중앙 부근에서 보는 것만큼 강하지는 않습니다.

톰슨: 기후 변화가 이러한 폭풍을 계속해서 증가시킬 것입니까? 더 따뜻한 세상의 허리케인으로부터 우리는 무엇을 기대할 수 있습니까?

목재: 이에 대한 쉬운 대답이 있었으면 좋겠습니다. 예, 기후 변화가 이를 해낼 것입니다. 그러나 우리에게는 이러한 경쟁 요소가 있습니다. 따라서 따뜻한 조건은 더 따뜻한 물을 의미하며 이는 더 많은 에너지를 의미합니다.

그러나 이러한 따뜻한 조건은 바람 전단의 위치와 강도 등에도 영향을 미칩니다. 습도는 어디에 있습니까? 그리고 그것은 공간과 시간에 따라 어떻게 변하고 있습니까?

예를 들어, 지난 2022년 8월 대서양에서 아무 일도 일어나지 않는 흥미로운 행동을 목격했습니다. 우리는 뭔가를 볼 것이라고 생각했지만 보지 못했습니다. 그리고 요인 중 하나는 앞서 언급한 종자 교란이 열대 저기압이 되는 것을 방지하는 대서양의 건조한 공기 때문일 가능성이 높습니다. 그래서 우리는 기후 변화 하에서 일어날 수 있는 일에 대해 이러한 경쟁 요소를 가지고 있습니다.

이제 우리가 주목하고 있는 것 중 하나는 더 많은 에너지가 있기 때문에 폭풍이 더 높은 강도를 달성할 가능성이 있다는 것입니다. 따라서 지금까지의 연구에서 일관된 것으로 보이는 발견 중 하나는 더 강한 폭풍이 예상된다는 것입니다. 그러나 더 강한 폭풍을 기대한다고 해서 전체적으로 더 많은 폭풍이 예상되는 것은 아닙니다.

그리고 영향과 관련하여 고려해야 할 것 중 하나는 폭풍이 강한 영향을 미치기 위해 반드시 강할 필요는 없다는 것입니다. 왜냐하면 그것들이 더 느리게 움직여 더 오랜 시간 동안 비를 쏟아 담수 범람을 초래할 수 있기 때문입니다.

우리는 해수면이 얼마나 높은지에 대한 변화에 문제가 있으며, 따라서 폭풍이 육지에 상륙할 때 바다에서 물이 얼마나 멀리 밀려날 수 있는지가 줄어듭니다. 그리고 그것은 폭풍의 강도와 직접적인 관련이 없습니다. 강도는 그것에 영향을 주지만 일대일 비율은 아닙니다. 강한 폭풍은 강한 폭풍 해일 또는 많은 비와 같습니다.

톰슨: 오른쪽. 그리고 네, 폭풍 영향에 대해 조금 이야기하자면, 우리는 풍속을 기준으로 허리케인을 평가하기 때문에 폭풍으로 인해 예상되는 영향을 알고 있다는 올바른 인상을 항상 줄 수는 없습니다. 피해를 입는 거 맞죠?

목재: 그렇죠, 정확히는요. 이에 대한 불행한 예는 2018년 허리케인 플로렌스입니다. 플로렌스가 미국 대서양 연안에 접근하면서 최대 지속 바람이 감소한다는 점에서 약해졌지만 폭풍은 점점 더 커졌습니다. 그 규모와 범위가 점점 커지고 있었습니다. 그리고 물 위에서 바람의 영향을 받는 지역이 더 넓다면, 더 많은 물이 해안으로 밀려들어 폭풍 해일이 더 심해집니다.

톰슨: 오른쪽.

목재: 또 다른 점은 속도가 느려졌다는 것입니다. 따라서 속도를 늦추면 같은 위치에 비가 더 많이 내리거나, 더 오랫동안 그곳에 있었기 때문에 비가 더 많이 내리는 것입니다. 그리고 그 결과 비와 관련된 영향이 더 많아졌고, 일부 지역에서는 3피트 이상의 비가 내렸습니다.

톰슨: 와, 비가 많이 오네요.

목재: 예, 피트 단위로 비를 이야기할 때는 상상하기 어렵습니다.

톰슨: 위성, 슈퍼컴퓨터 및 기타 기술 발전을 통해 우리는 허리케인을 과거보다 훨씬 더 정확하게 예측할 수 있습니다.

허리케인 예측, 특히 단 몇 시간 만에 강해지는 가장 위험한 폭풍의 경우 어떻게 허리케인 예측을 개선했는지 설명해 주시겠습니까?

목재: 그래서 저는 위성 능력을 가지고 관찰 측면부터 시작하겠습니다. 따라서 현재 각각 동쪽으로 이동하고 서쪽으로 이동하는 GOES 16 및 GOES 18 위성에는 Advanced Baseline Imager라는 장비가 있습니다.

말하자면, 정말 좋은 해상도로 사진을 자주 찍습니다. 뇌우가 폭풍에 대해 시간이 지남에 따라 어떻게 진화하는지 보는 것이 훨씬 쉽습니다. 즉, 뇌우가 함께 행동하고, 조직화하고, 눈벽을 개발하기 시작하고, 일단 눈과 눈벽이 생기면 그것이 어떻게 변화하는지 보는 것이 훨씬 쉽습니다. 시간이 지남에 따라.

따라서 우리는 뇌우가 어떻게 변화하는지에 대해 짧은 시간 단위로 더 많은 정보를 얻고 있습니다. 이는 뇌우가 몇 분 정도에 걸쳐 매우 빠른 시간 단위로 발생하기 때문에 중요합니다. 그리고 그 프로세스가 어떻게 더 광범위하게 말하면 폭풍에 대한 변화로 변환될 수 있는지 이해할 수 있도록 그 순간에 무슨 일이 일어나고 있는지 확인하고 싶습니다.

톰슨: 오른쪽. 이제 AI와 같은 도구가 계속해서 예측을 개선하고 이러한 폭풍 속에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있을까요?

목재: 네, 최근에 인간의 눈이 포착하기에는 너무 복잡한 신호를 짧은 시간 내에 포착하기 위해 AI 도구를 사용하는 과학적 분석에 관한 논문이 꽤 많이 나왔습니다.

그리고 제가 신호를 보낼 때, 뇌우는 무엇을 하고 있는 걸까요? 그리고 그것은 단지 그들이 강해지고 약해지고 있는 것이 아닌가? 그런데 그 사람들은 어디에 있나요? 예를 들어, 그들은 폭풍의 중심을 어떻게 돌아다니나요? 그리고 우리는 사물이 얼마나 순환하는지 증가하고 있습니까? 폭풍은 얼마나 대칭적인가? 감소하고 있나요?

따라서 AI 도구는 예측자가 위성 이미지를 직접 확인하기 위해 반복적으로 위성 이미지를 볼 필요가 없도록 이러한 신호를 알아내는 데 도움이 됩니다.

톰슨: 그렇다면 허리케인에 대해 정말로 마음을 아프게 하는 것은 무엇입니까?

목재: 휴, 정말 좋은 질문이네요. 허리케인의 기초가 되는 물리학은 대서양, 동태평양, 서태평양, 남인도양 등 해양 유역 전체에서 동일하다는 사실에도 불구하고 우리는 믿을 수 없을 정도로 다양한 범위의 행동을 관찰합니다.

최근 서북태평양에서 발생한 마와르(Mawar)나 2015년 북동태평양의 패트리샤(Patricia) 같은 믿을 수 없을 정도로 강력한 폭풍이 발생합니다. 하지만 멕시코만에서는 바로 지난주 열대성 폭풍 알린(Arlene)과 같은 폭풍도 발생합니다. 예, 그것은 열대 저기압이었습니다. 꽤 비대칭이었어요.

하지만 아시다시피 그것은 여전히 ​​열대 저기압으로 간주되며 태풍 마와르나 허리케인 패트리샤와 같은 것과는 다른 접근 방식, 다른 종자 교란으로 형성되었지만 여전히 열대성 저기압입니다. 그리고 우리는 약한 폭풍과 강한 폭풍, 그리고 그 사이의 모든 것을 조사함으로써 그들에 대해 많은 것을 배울 수 있습니다.

톰슨: 글쎄요, 우리와 함께 허리케인이 어떻게 작용하는지 좀 더 잘 이해할 수 있도록 도와주셔서 감사합니다.

목재: 저를 초대해 주셔서 다시 한 번 감사드립니다. 이야기를 나눌 수 있어서 즐거웠습니다.

톰슨: 과학, 빠르게 Jeff DelViscio, Tulika Bose, Kelso Harper 및 Carin Leong이 제작했습니다. 우리 쇼는 Elah Feder와 Alexa Limb이 편집했습니다. 우리의 테마 음악은 Dominic Smith가 작곡했습니다.

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을 위한 과학, 빨리, 저는 안드레아 톰슨이에요.

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