푄현상. Föhn/Foehn Wind
수증기를 포함한 공기 덩어리가 바람받이 사면을 타고 올라가면서 비를 뿌린 후, 산을 넘어 다시 사면으로 내려올때 고온건조해진 공기의 상태가 지역적으로 가뭄을 일으키는 현상이다. 독일 지역에서 알프스 산맥을 넘어 부는 건조한 열풍을 뜻하던 말 Föhn(푄)에서 유래
Föhn(푄)-라틴어로 서풍을 뜻하는 Favonius(파보니우스)가 원형
푄현상은 습윤한 바람이 산맥을 넘을 때 고온건조해지는 현상을 말하는 것으로 원래 알프스 산지의 풍하 측에 나타나는 고온 건조한 국지풍의 명칭이었으나, 이러한 현상이 세계 도처에서 발견되므로 현재는 일반적으로 산지의 풍하측 사면에서 불어 내리는 고온 건조한 바람으로 일컬어진다. 대표적으로 알프스 지역의 푄과 북미 록키산지 지역의 치누크(chinook)등이 알려져 있다.
푄현상이 일어나기 위해서는 반드시 습윤단열변화가 일어날 수 있을 만큼의 충분한 해발고도를 가진 산지가 있어야 하며, 습윤한 공기가 산지와 되도록 직각으로 만나 높은 산지를 넘어 저지대까지 불어 내려갈 수 있다면 푄현상은 극대화 된다. 즉, 공기덩어리가 산지에 부딪쳐 상승기류와 함께 단열팽창하면서 응결과정을 거친 후에 산지를 넘어야 하며, 저지대 까지 하강하면서 단열압축에 의한 기온상승과정을 거쳐야 한다. 여기서 같은 산지라면 응결고도가 낮을수록 산지 양사면간에 온도와 습도 차이는 크게 나타나게 된다.
바람이 산지에 부딪쳐 상승할 경우(A)에는 단열팽창하면서 기온이 점차 하강하여 건조단열체감(-1℃/100m)하게 된다. 대기 중의 수증기가 포화상태에 도달(B)하여 응결하면 구름이 생기고 때에 따라서는 비가 오게 되는데, 이때는 습윤단열체감(B, -0.5℃∼-0.6℃/100m)을 하면서 정상에 도달한다. 공기가 정상부에서 바람의지 사면을 따라 하강할 때는, 단열압축(C, 1℃/100m)에 의해 기온이 상승하여 고온 건조한 바람이 되는데, 이것을 푄현상이라고 한다.
만약에 바람받이 사면에서 습윤단열변화를 겪지 않고 공기덩어리가 산지를 넘을 경우 산지의 양사면간 온도와 습도 차이는 나지 않게 되어 푄현상은 일어나지 않는다. [그림 1]에서 동해상에서 20°인 공기가 해발고도 1,600m인 태백산지를 넘을 때 1,000m에서 습윤단열변화를 보였다면 바람그늘에서 황해 쪽의 공기는 23°가 되어 동해보다 3°가량 높아지고 습기를 바람받이 사면에서 잃어버렸기 때문에 습도도 낮아진다. 그러나 바람받이 사면에서 습윤단열변화가 없이 산지를 넘어갔다면 바람받이 사면에서는 건조단열체감(-1°/100m)과 바람그늘에서 건조단열압축에 의한 기온상승(+1°/100m)이 같게 되어 기온과 습도는 변화 없게 된다.
우리나라의 푄현상은 계절에 따라 국지적으로 다양하게 나타난다. 대표적으로 북서계절풍이 탁월한 겨울철에는 태백산맥 동쪽사면에 나타나고, 오호츠크해 기단의 영향을 받는 늦봄부터 초여름까지는 영서지방에 나타나는데, 영서지방에서 푄현상에 의해 나타나는 고온 건조한 바람을 높새바람이라고 불러왔다. 봄에 높새가 불면 여름과 같은 이상 고온 현상이 나타나고 산불이 나기 쉬우며 초여름에 불면 농작물이 말라 버리기도 한다.
푄현상의 일종인 영서지방의 높새바람의 출현 시기는 대체로 3월 21일부터 8월 10일까지의 기간에 연평균 28회 나타난다. 이중 특히 한반도가 오호츠크해 기단의 영향 하에 있거나, 고기압의 중심이 동해, 또는 한반도 북부에 위치하고 있을 때 현저하다. 푄현상의 특성인 이상고온 건조 현상을 기준으로 볼 때, 영서와 영동지방 양사면의 일 최고 기온 차는 대체로 5.0∼7.5℃로 나타나지만 15.4℃에 달하는 경우도 있다.
푄현상으로 인한 영동과 영서의 기온차이가 15.4°가 나타나는 경우는 좀 특이한 경우이다. 다음과 같은 가정을 통해 살펴보자.
위의 가정을 통해 푄현상에 의한 기온변화를 계산하면,
동해상에서(해발고도 0m, 기온 20°) 응결된 공기는 상승하면서 습윤단열체감(-0.5°C/100m)하면서 정상에(2,000m) 도달하면 기온은 10°가되며 바람그늘에서 하강하는 공기는 건조단열압축과정을 통해 기온상승하면서(+1°/100m) 서해에 도달하게 되는데 이때의 기온은 30°가 된다. 동해와 서해상의 기온차이는 아무리 커도 10°차이 밖에 나지 않는다. 더구나 가정에서 동서간의 기온차이를 극대화시키기 위해 비현실적 측면을 고려했음을 고려한다면 영동과 영서의 기온차이가 15.4°는 매우 비현실적이다. (∵ 남한에서는 2,000m가 넘는 산지는 없으며, 영서지방의 서울, 홍천 경우 해발고도가 최소한 서해해수면 보다는 높다.)
위에서 계산한 값은 동해와 서해상에서의 기온차이로 실제로 영동과 영서의 기온차이는 10°C보다 작게 나타나며, 영동과 영서간의 기온차이가 10°C 이상 나는 경우는 건조 또는 습윤단열변화와 같은 열적변화에 의한 푄현상으로 설명하기 어렵다.
이런 경우 역학적 변화에 의한 푄현상으로 설명이 가능하다. 영동해안지방으로 찬 북동풍이 유입될 경우 밀도가 큰 찬 공기는 영동해안지방에서 상대적으로 따뜻한 공기 밑으로 유입되어 하층을 형성하게 되어 영동지방은 기온역전현상이 나타나게 된다. 때문에 기온은 낮아지고 습도는 높아지게 된다. 이때 찬 공기가 태백산맥을 넘지 못하고 상대적으로 따뜻한 상층의 공기를 밀어 올려 따뜻한 공기가 태백산맥을 넘어 건조단열압축 과정을 거쳐 하강하는 경우 영동과 영서간의 기온차이는 10°C 이상 크게 나타날 수 있다.
치누크 바람, Chinook wind
북아메리카 서쪽 내륙의 푄 현상을 말한다. 강한 푄 현상은 눈을 30cm 깊이에서 거의 하루 안에 사라지게 할 수 있다. 눈이 부분적으로 녹고 건조한 바람에서 부분적으로 승화된다. 치누크 바람은 겨울 기온을 높이는 것으로 관찰되었다.