Follow my blog with Bloglovin FraisGout: 허리케인을 측정하는 더 나은 방법이 필요한 이유

허리케인을 측정하는 더 나은 방법이 필요한 이유

 Getty Images 허리케인 에르네스토로 인한 푸에르토리코의 폭풍우 속에서 촬영된 해변의 붉은 깃발(출처: Getty Images)

게티 이미지
허리케인 에르네스토는 푸에르토리코에 광범위한 홍수와 폭풍 해일을 일으켰습니다(출처: 게티 이미지)

허리케인은 풍속으로 순위가 매겨지는데, 극심한 폭풍으로 인한 사망자의 90%는 제외됩니다. 과학자들은 폭풍이 얼마나 치명적인지 경고하는 데 의존하는 불완전한 시스템을 업데이트하기 위해 경쟁하고 있습니다.

허리케인 에르네스토가 푸에르토리코에 입힌 피해는 파괴적이었습니다 . 이 폭풍은 풍속이 75mph(120km/h)에 달해 공식 허리케인 분류인 사피르-심슨 규모에서 가장 낮은 순위를 받았습니다. 하지만 허리케인 규모의 하단에서 간신히 끼어드는 폭풍은 5등급 허리케인만큼 큰 피해를 입힐 수 있습니다. ( 1등급 허리케인을 과소평가하는 이유 에 대해 읽어보세요 .)

기후 변화로 인해 더 강한 폭풍과 더 극심한 허리케인 시즌이 찾아오면서 허리케인 순위를 매기는 방식을 재고해야 한다는 목소리가 커지고 있습니다. 널리 알려지고 50년 이상 사용된 사피르-심슨 척도는 과학자들이 이 척도가 이 작업에 가장 적합한지 의문을 제기하게 만드는 주요 결함이 있습니다.

사피어-심슨 척도를 개선하고 궁극적으로 더 나은 경고 시스템을 통해 생명을 구하는 것을 목표로 하는 몇몇 새로운 경쟁자들이 등장하고 있습니다.

물 문제

1970년대 초 미국의 토목 기술자 허버트 사피르와 기상학자 로버트 심슨이 만든 이 척도는 폭풍의 최대 지속 풍속을 측정합니다. 이는 허리케인을 1에서 5까지 순위를 매기는 데 사용되며, 5가 가장 강합니다. 풍속은 미국 해양 대기청(NOAA)이 운항하는 정찰 항공기가 측정하는데, 이 정찰 항공기는 바다로 떨어질 때 압력, 풍향, 속도를 측정하는 계측기를 투하합니다.

사피어-심슨 허리케인 등급은 폭풍해일 , 폭우, 홍수 등 다른 허리케인 영향을 고려하지 않습니다 .

그러나 허리케인이 생명에 미치는 가장 큰 위협은 바람이 아니라 물에서 비롯됩니다 사실 , 플로리다 주립 대학의 플로리다 기후 센터에 따르면 전 세계적으로 허리케인 관련 사망자의 90%는 폭풍 해일이나 극심한 강우로 인한 홍수 로 인해 익사하는 것으로 나타났습니다 .

Getty Images Saffir-Simpson 규모는 폭풍해일, 폭우 또는 홍수를 고려하지 않습니다(출처: Getty Images)게티 이미지
사피르-심슨 규모는 폭풍해일, 폭우 또는 홍수를 고려하지 않습니다. (출처: 게티 이미지)

캘리포니아 로렌스 버클리 국립연구소의 수석 과학자이자 극한 기상 현상의 변화하는 행동을 전문으로 하는 마이클 웨너는 "사피르-심슨 척도는 부적절하다"고 말한다. "문제는 척도가 폭풍의 어느 시점에서든 가장 높은 풍속을 측정한 것일 뿐이라는 것이다. 그러나 대부분의 피해는 바람이 아니라 물에서 발생한다."

기록상 가장 큰 피해를 입힌 허리케인 중 하나인 허리케인 샌디는 비교적 풍속이 낮은 1등급 폭풍이었습니다. 그러나 이러한 폭풍은 때때로 심각한 해안 홍수를 일으킵니다. 샌디의 홍수는 100년 홍수범람원 경계를 53% 초과하여 수십만 채의 주택을 손상시켰고 피해액은 885억 달러(682억 파운드) 로 추산됩니다 .

위험보다는 기상학에 초점을 맞추었고 우리는 방향을 바꿔야 합니다. – 케리 에마누엘

플로리다 주립 대학 해양 대기 예측 연구 센터의 기상학 교수인 바수 미스라는 "최대 풍속은 폭풍 해일과 거의 관련이 없습니다."라고 말합니다. 그는 "폭풍 해일은 바람 응력에 비례합니다."라고 말합니다. 응력은 바람이 바다 표면에 가하는 힘이라고 그는 설명합니다.

"그래서 그것은 점 추정치가 아니라 열대저기압 주변의 바람의 수평 분포에 대한 것입니다."라고 그는 말합니다.

폭풍의 크기

그는 사피르-심슨 허리케인 등급은 허리케인의 전체 크기나 바람의 수평 분포를 고려하지 않는다고 덧붙였다. 

Misra는 Saffir-Simpson 척도를 보완하기 위해 허리케인의 파괴력을 측정하는 새로운 척도를 제안했습니다. Track Integrated Kinetic Energy 또는 Tike로 알려진 이 척도는 폭풍의 강도와 수명과 함께 바람장의 크기를 측정합니다 . Misra는 정찰 항공기를 사용하는 대신 이 방법론은 허리케인의 바람 분포에 대한 위성 추정치에 의존한다고 말합니다.

하지만 Misra는 정확한 데이터를 얻는 데 어려움을 줄 수 있는 몇 가지 과제가 있다고 말합니다. 허리케인 주변에는 종종 무거운 구름이 끼어 있어 "어느 정도 불확실성"이 있을 것이라고 그는 말합니다.

그는 또 다른 "큰 실제적 문제"는 이러한 추정치가 위성의 위치 때문에 인도양이나 서태평양이 아닌 동태평양 분지와 대서양에 대해서만 사용 가능하다는 점이라고 덧붙였다.

Getty Images 많은 과학자들은 Saffir-Simpson 등급이 허리케인을 분류하는 가장 좋은 방법인지 의문을 제기하고 있습니다(출처: Getty Images)게티 이미지
많은 과학자들은 Saffir-Simpson 등급이 허리케인을 분류하는 가장 좋은 방법인지 의문을 제기하고 있습니다(출처: Getty Images)

Misra 는 작은 범선처럼 생긴 바람 추진 차량인 세일드론과 허리케인의 강도를 측정하는 새로운 기술이 허리케인 데이터를 개선하는 데 도움이 된다고 말합니다. "하지만 비용이 문제가 될 것입니다." 그는 말합니다. "수천 킬로미터에 달하는 허리케인 주변의 바람 분포를 [포착]하기 위해 실제로 얼마나 많은 세일드론을 발사할 수 있습니까?"

매사추세츠 공과대학(MIT) 대기 과학 명예교수인 케리 에마누엘은 방법론 전체를 완전히 재고해야 한다고 말합니다. 

"저는 Saffir-Simpson 척도를 폐기하고 새로 시작하는 것을 지지합니다." Emanuel이 말했습니다. "그것은 실제 위험을 측정하는 데 그다지 좋은 방법이 아닙니다. 위험보다는 기상학에 초점을 맞추었고, 우리는 기어를 바꿔야 합니다. 

하지만 Tike 지표도 Saffir-Simpson과 비슷한 문제에 부딪힐 수 있다고 Emanuel은 말합니다. "바람만 다루는 모든 척도는 여러 번 실패할 것이고, 그래서 우리는 그것을 교체해야 합니다."라고 그는 말합니다. 

"어떤 규모로도 모든 위치에 대한 모든 영향을 나타낼 수는 없습니다." NOAA의 National Hurricane Center(NHC) 부국장인 제이미 롬은 BBC에 이렇게 말했습니다. 그는 허리케인 발생 시 폭풍해일 위험에 대해 사람들에게 경고하기 위해 NHC가 폭풍해일 감시 및 경보 시스템을 구축했다고 말했습니다. 

허리케인은 "다중적 위험을 지닌 현상이기 때문에, 국립 허리케인 센터는 이러한 위험이 서로 다른 시간과 장소에서 발생할 수 있기 때문에 이러한 위험의 잠재적 영향을 별도로 전달하는 것을 선호합니다."라고 롬은 말합니다. 

교통 신호등

에마누엘은 "영국 기상청에서 사용하는 것과 매우 유사한" 새로운 분류 시스템을 원한다고 말했습니다. "이 시스템은 위험 규모를 색상 척도로 평가하고 노란색, 주황색, 빨간색 경보를 발행합니다." 

기상청의 날씨 경보는 날씨 현상이 미칠 수 있는 영향과 그 영향이 발생할 가능성에 따라 색상이 지정됩니다.

에마누엘은 "허리케인 경보에 있어서는 폭풍 중심이 아닌 인간 중심의 프레임워크로 전환해야 합니다."라고 말했습니다.

그는 더욱 개인화된 접근 방식을 통해 사람들에게 해당 지역에서 발생할 수 있는 다양한 심각한 기상 현상의 확률을 제공하면 사람들이 위험 수준을 이해하고 필요한 예방 조치를 취하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다. 

"우리는 위험에 초점을 맞추고 당신이 어디에 있는지 아는 별도의 스마트폰 앱이 필요합니다. 그러면 당신의 지역에 파괴적인 바람이 불거나 수위가 당신의 집을 침수시킬 확률이 얼마인지 알려줄 수 있습니다." 그는 말한다. "우리는 이미 일반적인 날씨 예보에 대해 그렇게 하고 있습니다."

에마누엘은 과학자들 사이에서 "대중은 이것을 해석할 만큼 정교하거나 지능적이지 않다"는 의견이 있다고 지적하며, 자신은 그러한 견해에 동의하지 않는다고 덧붙였다.

허리케인 발생 시 생명에 가장 큰 위협은 바람이 아닌 물에서 비롯된다(출처: Getty Images)게티 이미지
허리케인 발생 시 생명에 가장 큰 위협은 바람이 아닌 물에서 비롯된다(출처: 게티 이미지)

그러나 Saffir-Simpson 척도의 단순성은 대중이 이해하기 쉽게 만듭니다. Misra는 "이러한 범주에 따라 열대저기압의 위협을 전달하는 것은 쉽고, 이것이 아마도 이 지표를 다른 것으로 바꾸는 것을 꺼리는 주된 이유일 것입니다."라고 말합니다.

Wehner는 "Saffir-Simpson 척도가 전부는 아니다"는 점을 대중이 이해하는 것이 중요하다고 말했습니다.

"저는 대중이 더 자세한 정보로부터 이익을 얻는다고 생각합니다. National Hurricane Center가 이를 제공하고 훌륭한 방송 기상학자들이 이를 효과적으로 활용합니다."라고 그는 말합니다.

6등급 허리케인?

허리케인은 해수 온도가 상승함에 따라 더욱 강렬하고 파괴적이 되어 폭풍에 더 많은 연료를 공급합니다. ( 최근 허리케인이 극심한 폭풍의 규칙을 어떻게 다시 쓰고 있는지 자세히 읽어보세요 ). 

2020년 연구에 따르면, 오늘날의 폭풍은 강력한 허리케인 (3등급 이상) 에 해당하는 시속 111마일(180km)에 도달할 가능성이 40년 전보다 25% 더 높습니다 .

더 강력한 허리케인이 발생하고, 풍속도 빨라진다면, 기존의 사피르-심슨 등급에 6등급을 추가하는 것이 도움이 될까요?

2024년 2월, Wehner와 그의 동료이자 NOAA에서 은퇴한 기후 및 대기 과학자인 James Kossin은 5등급에서 멈추는 Saffir-Simpson 등급의 단점에 대한 논문을 발표했습니다 . Kossin은 2024년 초 허리케인 Beryl에서 BBC와의 인터뷰에서 "이제 [등급]을 제한할 이유가 없습니다."라고 말했습니다. 2015년 허리케인 Patricia와 2013년 태풍 Haiyan처럼  이미 6등급의 이론적 한계를 넘어선 허리케인이 있습니다.

하지만 단순히 더 강한 폭풍을 설명하기 위해 6등급을 추가하는 것은 이로운 것보다 해로운 것이 더 많을 수 있다고 코신은 말한다. "사실, 저는 그것이 여러 가지 이유로 끔찍한 생각이라고 생각합니다." 그는 말한다. 예를 들어, 더 높은 등급은 사람들이 5등급을 그렇게 위험하지 않다고 일축하게 만들 수 있다고 그는 경고한다. "그것은 그저 인간의 행동일 뿐입니다." 그는 말한다. "어떤 사람들은 대피하지 않기 위해 어떤 변명이든 찾을 것입니다."

Getty Images 허리케인은 해수 온도가 상승함에 따라 더욱 강렬해지고 파괴적이 되고 있습니다(출처: Getty Images)게티 이미지
허리케인은 해수 온도가 상승함에 따라 더욱 강렬해지고 파괴적이 되고 있습니다(출처: Getty Images)

웨너는 NOAA 국립 허리케인 센터에서 현재 허리케인 등급에 6등급을 추가할지 여부를 최종적으로 결정해야 한다고 말했습니다.

NHC의 롬은 5등급이 이미 바람으로 인한 "대격변적 피해"를 설명한다고 말합니다. "그래서 폭풍이 더 강해지더라도 또 다른 등급이 필요할지 불분명합니다." 그는 말합니다. 허리케인 관련 사망자의 대부분이 바람보다는 물에 의해 발생하기 때문에 "우리는 등급에 너무 많은 중점을 두어 바람 위험을 지나치게 강조하고 싶지 않습니다." 

이는 Wehner가 공유하는 견해입니다. 그는 "허리케인으로 인한 위험은 단일 숫자가 전달할 수 있는 것보다 더 복잡합니다."라고 말합니다.

그러나 일부 과학자들은 6등급을 추가하는 데 장점이 있다고 생각합니다. 에마누엘은 우리가 사피르-심슨 척도를 고수할 것이라면, 6등급으로 확장하면 "기후 변화가 허리케인에 영향을 미치고 있다는 명확한 메시지를 사람들에게 보낼 것"이라고 말합니다. "그것의 주요 유용성은 그 사실에 주의를 환기하는 것"입니다. 

하지만 다른 사람들은 분류에 대한 우려를 공유합니다. Misra는 "3등급 이상은 위협적인 것으로 간주되어야 합니다."라고 말합니다. "사람들은 6등급이 행동하거나 반응하기를 기다려서는 안 됩니다."

NOAA 허리케인 연구부 연구 보조원인 헤더 홀바흐 역시 카테고리 수를 늘리면 순위가 낮은 폭풍을 사람들이 얼마나 심각하게 받아들이는지에 영향을 미칠 수 있다고 우려하며, 과학적 이유로 6등급을 적용할 이유가 없다고 본다.

"제가 우려하는 것 중 하나는 누군가가 여전히 상당한 위협인 1등급이나 2등급에 대해 덜 생각하게 만들지 않을까 하는 것입니다." 그녀는 말합니다. "저는 훨씬 더 많이 이해해야 할 거대한 사회과학 구성 요소가 있다고 생각합니다."

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