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과학/흥미진진한 과학

제트기류 발견, 발생 원인, 현상, 특징, 영향

제트 기류(Jet Stream)는
대기 상층에 위치한 강력한 바람 띠로,
추운 날씨의 원인이 됩니다.

특히 1월 말 중국 최북단 지역에서는
영하 63.4℃의 기온이 측정되었는데, 중국 역사상 가장 낮은 기온이었습니다.

MBC 뉴스


미국도 북극 한파로 영하 46℃의 추위가


몰아치고 있는데
원인은 하늘 높은 곳에 부는 제트 기류 때문입니다.

제트기류 발견

2차 세계 대전 중인 1944년 11월에 제트기류가 발견되었습니다.

@FOX Weather


일본의 수도 도쿄를 폭격하던 미국 공군비행사들에 의해 제트기류가 발견된 것입니다.
당시에는 100여 대의 B-29 폭격기가 고도 10km 상공에서 폭탄을 투하했는데,
목표지점에 맞는 폭탄은 겨우 48발에 불과했습니다. 조종사들이 폭격할 때  원인 모르게 비행기의 속도가 갑자기 빨라져서
목표를 정확히 조준할 수 없었기 때문입니다.

그래서 원인을 조사한 결과,
그 당시 초속 50~100m를 넘는 제트기류가 비행기에 영향을 준 것으로 밝혀졌습니다. 제트기류는 고층 대류권에서 발생하며,
매우 빠른 속도를 가지는 강력한 바람입니다.
비행기가 제트기류에 의해 영향을 받으면,
비행기의 속도가 갑자기 변화할 수 있어 목표를 정확히 조준하는 것이 어려워지게 되었던 것입니다.

제트기류에 대하여 발생 원인, 현상, 특징, 영향에 대해 알아봅니다.

북극 제트 기류는 겨울에 강해지고
여름에 약해지는 경향을 보입니다.

고위도와 저위도 사이의 기온 차이가
클수록 강해지기 때문입니다.
겨울철 북극 제트 기류는 찬 공기가
중위도 아래로 내려가는 것을 막아주는 역할을 합니다.

또한, 북극의 기온이 상승하면
중위도와의 기온 차이가 줄어들게 되고,
이로 인해 제트 기류가 약해집니다.

지구 온난화로 인해 북극 빙하가 녹으면
빙하로 뒤덮여 있을 때보다
태양 에너지를 더 많이 흡수하게 되어 기온이 상승합니다.

이러한 영향으로 북극(고위도) 기온이 상승하면
중위도와의 기온 차이가 줄어들어 제트 기류가 약화됩니다.

새로운 연구에 따르면 가장 빠른 제트 스트림 바람은 기후 변화에 따라 가속화될 것으로 에상됨 (NASA/고다드 우주 비행 센터 과학 시각화 스튜디오의 이미지.)


고위도와 저위도의 온도 차이가 작아질수록 제트 기류는
구불구불한 형태를 띄게 됩니다.

이러한 현상을 '사행(蛇行)'이라고 부르며,
이에 따라 북극지방의 찬 공기나
아열대 지방의 뜨거운 공기가
중위도 지역까지 퍼져 한파와 폭염이 심해지는 것입니다.

1. 발생 원인
   - 제트기류는 지구의 대기 상층인 고층 대류권에서 발생합니다.
   - 발생 원인은 온도 차이에 의한 기압의 변화로 인해 형성됩니다.
      특히, 상층 대류권에서는 온난한 기류와 차가운 기류가 만나는 경계에 제트기류가 형성됩니다. 2. 현상
   - 제트기류는 길이가 수천 km에 이르고
     폭은 보통 300~500km인 도너츠 모양의 바람 띠로 형성됩니다.
   - 풍속이 최대 150㎧까지 달하는 강력한 바람으로,
태풍의 풍속(17~60㎧)과 비교하면 그 힘을 알 수 있습니다.
북극 제트 기류는 9~12㎞ 상공에서,
아열대 제트 기류는 10~16㎞ 상공에서 흐르며,
한반도 기후에 가장 큰 영향을 미칩니다. 3. 특징
   - 제트기류는 매우 강한 바람으로, 대기 중의 고도에 따라 속도가 높습니다.
   - 제트기류는 계절에 따라 위치와 세기가 달라지며,
      특히 한겨울에는 속도가 더욱 빨라집니다.

4. 영향
   -  급작스러운 날씨 변황 : 북극 한파
          제트기류는 지상의 날씨를 좌우합니다.
         제트기류의 움직임에 따라 기압 변화가 발생하고,
         기상 조건과 날씨 변화에 영향을 줍니다.    - 항공기 운항
       제트기류는 비행하는 항공기에 큰 영향을 미칩니다.
       비행기의 속도를 갑자기 변화시키는 등의 문제가 발생할 수 있으며,
       항공 기상 서비스는 제트기류를 고려하여 항로를 계획하고 있습니다.          - 연료 절약
       항공기가 제트기류를 이용하여 비행할 경우, 비행 시간을 단축시켜 연료를 절약할 수 있습니다.
       겨울철에 한국에서 미국으로 가는 비행기는 제트 기류를 편승하여 비행 할 경우 비행시간이 1~2시간 단축되기도 합니다. 제트 기류는 날씨뿐만 아니라 항공 운항에도 영향을 미칩니다.

비행기들은 제트 기류를 이용하여 효율적인 비행을 할 수 있습니다.

북태평양 위쪽으로 흐르는 제트 기류를 이용하면 항공기가 밀려서 연료를 절약하고 빠르게 비행할 수 있습니다.

따라서 비행기의 비행시간은 제트 기류를 따라 비행하느냐, 반대로 비행하느냐에 따라 달라집니다.
  
   - 국제적 공해 문제
      제트기류는 공해물질이 실려서 이동하는 경로가 되기도 합니다.
      이로 인해 중국에서 발생한 공해가 미국까지 쉽게 이동되기도 합니다.