[파퓰러사이언스 과학몰 정승호 기자]

주말 내내 일본이 몸살을 앓고 있다. 일본 열도가 말 그대로 ‘물폭탄’에 큰 피해를 보면서 60명 이상이 목숨을 잃고 수많은 수재민을 만들고 있다. 반면 우리나라는 미세먼지도 없는 푸른 하늘에 상쾌한 바람까지 불어 대조를 이뤘다.

기상청은 폭우로 물난리를 겪는 일본과 화창한 날씨를 연출했던 우리의 주말 날씨는 모두 동해 주변에 위치했던 오호츠크해 고기압의 영향 때문이라고 밝혔다.

한반도를 둘러싼 차가운 오호츠크해 고기압과 다량의 수증기를 공급하는 뜨거운 북태평양 고기압이 전선을 형성하면서 지난 5일부터 일본 서부 지방에 폭우를 쏟고 있다. 게다가 고기압과 고기압이 맞붙은 전선이 마치 장마전선처럼 일본 열도를 중심으로 움직이며 계속 비를 내리고 있어 물로 인한 피해가 재난 수준이라는 보도가 나오고 있다. 안전 강국도 자연재해 앞에서는 속수무책이다.  

■■ 기압

기압이란 말 그대로 공기의 압력이다. 우리 주변 공간은 텅 비어 아무것도 없는 것 같지만, 사실 산소, 질소, 수소, 헬륨 등 여러 원소로 구성된 공기 혹은 대기로 가득 차 있다. 공기 안에는 구성 원소들이 일정한 비율로 혼합되어 있고 무게와 압력도 가진다. 우리 주변을 감싸는 공기가 압력을 가졌다는 사실은 이탈리아 과학자 토리첼리(Evangelista Torricelli)가 처음으로 알아냈다. 토리첼리는 수은을 이용한 유리관을 세워보는 실험을 통해 1기압이 760mmHg라고 정의했다.

■■ 고기압과 저기압

토리첼리는 기압을 연구하면서 수은의 기둥이 날마다 미묘하게 변화하는 현상을 발견했다. 즉 주변보다 기압이 높은 곳인 고기압과 기압이 낮은 곳인 저기압이 형성되고 있다는 것을 알아낸 것이다.

연구 결과에 따르면, 일반적으로 고기압에서는 무거운 공기가 지표나 바다 표면으로 내려오면서 온도가 상승한다. 온도가 상승하면 상대습도가 낮아지기 때문에 공기가 건조해져 구름이 없어지며 날씨가 맑아진다. 저기압에서는 반대로 가벼운 공기의 상승이 일어나서 온도가 하강한다. 온도가 낮아지면 상대습도가 높아져 비구름이 많이 발달한다.

■■ 기압과 바람

고기압이 형성된 주변부에 저기압이 형성되면 자연스럽게 고기압에서 저기압 방향으로 공기 흐름이 생긴다. 이것이 바람이다. 기압 차가 크면 바람의 세기가 커지고, 기압 차가 작으면 바람이 느껴지지 않는다. 우리나라에서는 보통 여름에 남동풍이, 겨울에 북서풍이 분다. 중국 내륙이 여름에는 태평양보다 더 뜨거워 공기가 상승해 저기압이 형성되고, 겨울에는 빨리 식어 고기압이 만들어지기 때문이다.

■■ 기압과 바람을 알아보는 '실험 키트'