대기의 강(Atmospheric river, AR)은 긴 띠의 형태로 이루어지는 수증기 수송 현상을 일컫는다(Gimeno et al., 2016). 평균적으로 매 순간 4 ~5개씩의 AR이 남· 북반구 중위도에 존재하는데, 이들은 지구 전체 경도의 약 10%의 영역만을 차지함에도 불구하고 중위도에 서 극향 수송되는 수증기의 최대 90%와 연관되어 있을 정도로 전 지구 수문 순환에 매우 중요한 역할을 한다(Zhu et al., 1998; Guan and Walsier, 2015; Nash et al., 2018). 일반적으로 AR은 중위도 일기계와 결부되어 시간에 따라 이동하며 해안가에 상륙할 경우 집중호우나 홍수 등을 일으킬 수 있다(Paltan et al., 2017; Waliser and Guan, 2017). 이러한 기상학적 재해는 AR의 상륙이 지형 효과와 결합될 경우 더욱 크게 발생하는 것으로 알려져 있다(Ralph et al., 2006; Hu et al., 2017). 대표적으로 AR의 상륙이 시에라 네바다를 포함한 북부 캘리포니아 산맥의 지형 효과와 결합된 경 우가 있으며 이와 관련하여 1950년부터 2008년까지 미국 서부 해안에서 발생한 3일 이상의 극한 강수 현상 중 92%가 AR에 의한 것임이 알려져 있다(Ralph and Dettinger, 2012). AR은 또한 하천이나 댐의 수량을 조절하거나 특정 지역의 지속적인 가뭄을 종식시키는 역할을 하기도 하는 등 수자원 관리에 있어서도 매우 중요한 기상학적 인자로 여겨지고 있다(Dettinger et al., 2011; Konrad and Dettinger, 2017; Paltan et al., 2017). AR은 1990년대에 초기 연구가 이루어진 이래로(Zhu and Newell, 1998) 많은 연구들이 미국 및 서유럽의 서해안과 같은 대륙의 서쪽 지역을 중심으로 진행되 어왔다(Ralph et al., 2006; Lavers et al., 2011; Lavers and Villarini, 2013, 2015; Kim et al., 2013, 2018; Payne and Magnusdottir, 2014; Brands et al., 2017; Hu et al., 2017; Viale et al., 2018). 이들 지역은 중위도 스톰트랙의 하류(downstream) 지역으로서 겨울철 중위도 일기계를 따라 이동하는 AR의 영향을 빈번히 받는다. 동태평양 지역에서 위성, 항공기, 드롭존데를 이용하여 이루어진 대규모 관측 캠페인의 결과를 토 대로(Ralph et al., 2004, 2017) 미국기상학회는 AR을 ‘일반적으로 온대저기압의 한랭전선의 전면에 존재하는 하층 제트에 의해 일시적으로(transient) 발생하는 길고 좁은 수증기 수송 기둥’으로 정의한 바 있다 (AMS, 2017; Ralph et al. 2018). 최근 이루어진 연구들을 통해 동아시아는 전 세계에 서 AR의 영향을 가장 많이 받는 지역 중 하나로 주목받고 있다(Mundhenk et al., 2016; Guan and Waliser, 2015; Kamae et al., 2017a, 2017b; Park et al., 2021a). 미국 서해안의 AR과 달리 동아시아 AR은 몬순의 영향으로 여름철에 가장 활동적인 계절성을 보이는데, AR은 여름철 강수에 매우 큰 영향을 끼치며 강한 강수일수록 AR의 영향이 더욱 두드러진다.
An atmospheric river (AR) is a narrow corridor or filament of concentrated moisture (hydrosphere) in the atmosphere. Other names for this phenomenon are tropical plume, tropical connection, moisture plume, water vapor surge, and cloud band.
Atmospheric rivers consist of narrow bands of enhanced water vapor transport, typically along the boundaries between large areas of divergent surface air flow, including some frontal zones in association with extratropical cyclones that form over the oceans. Pineapple Express storms are the most commonly represented and recognized type of atmospheric rivers; the name is due to the warm water vapor plumes originating over the Hawaiian tropics that follow various paths towards western North America, arriving at latitudes from California and the Pacific Northwest to British Columbia and even southeast Alaska.
In some parts of the world, changes in atmospheric humidity and heat caused by climate change are expected to increase the intensity and frequency of extreme weather and flood events caused by atmospheric rivers. This is expected to be especially prominent in the Western United States and Canada.