0. 목차
- '토네이도'란?
- '토네이도'는 어떻게 발생하는가?
- '토네이도'의 등급
- '토네이도'와 선풍
- '토네이도' 대처 요령
1. '토네이도'란?
'토네이도(Tornado)'는 육지에서 발생하는 지름이 몇십~몇백 m에 이르는 강력한 '저기압성 소용돌이'를 말한다. 미국에서는 엄청나게 거대한 '토네이도'가 자주 발생한다. 다행히도 한국에서는 '토네이도'의 발생 빈도가 아주 낮은 편이고 규모도 작다.
'토네이도(Tornado)'란 단어는 스페인어 'tronada'가 변형된 것으로 '뇌우'라는 의미를 가지고 있다. 이 단어가 스페인어의 어원을 가지고 있음에도 불구하고, 1차 세계대전에 이전에 스페인에서 토네이도가 발생했다는 기록은 없다. 하지만 몇 개의 인상적인 토네이도는 기록되어 있다. 어떻게 된 걸까? 추측으로는, 아마 현재의 단어는 1700년대 스페인의 탐험가들이 미국 대평원 남부 지역에 들어가 그곳에서 이 현상을 만나게 되면서 만들어 낸 것이라 생각된다.
토네이도는 전 세계적인 현상이다. 실제로 토네이도는 남극 대륙을 제외한 모든 곳에서 보고되고 있지만, 토네이도는 주로 미국에서 많이 발생한다. 미국에서는 연평균 1000여 회의 토네이도가 발생하는데, 특히 2004년에는 1819회가 발생하였다. 미국의 '알래스카 주(Alaska)'와 '하와이 주(Hawaii)'를 포함한 전 지역에서 발생하지만, 가장 빈번하게 발생하는 장소는 '텍사스 주(Texas)' 중부지역에서부터 '네브래스카 주(Nebraska)' 까지다. 토네이도는 1년 내내 발생하지만, 주로 봄에 발생한다. 통계적으로 가장 활동이 많은 시기는 4월로, 미국에서만 보통 170개 정도가 보고되고 있다.
2. '토네이도'는 어떻게 발생하는가?
토네이도는 매우 크게 발달한 '슈퍼셀(Supercell)'이라는 '적란운'에서 생긴다. 일반적으로 적란운의 수명은 1시간 정도이지만, 슈퍼셀은 강한 상승 기류에서 지표의 따뜻하고 습한 공기를 뜰어들이면서 몇 시간에 걸쳐 발달하기도 하는 특수한 적란운이다. 슈퍼셀은 '하강 기류'가 '상승 기류'와는 다른 위치에 생기기 때문에 '상승 기류'가 없어지지 않아 오랜 시간 유지된다. 슈퍼셀을 상공에서 보면 구름 전체가 회전하고 있으며, 또 그 내부에는 '메소사이클론(Mesocyclone)'이라고 불리는 강한 '상승 기류'를 동반하는 지름 몇 km 정도의 작은 저기압이 있다.
먼저 지상에서 바람이 서로 부딪치는 등의 이유로 소용돌이가 생긴다. 그 소용돌이가 '메소사이클론' 아래쪽에 있는 상승기류에 의해 아래 위로 잡아지는 등의 이유로 지름 수십~수백 m 정도의 가늘고 강한 소용돌이로 발달하는 경우가 있다. 이것이 '토네이도(tornado)'이다. 거대한 토네이도의 풍속은 때로 초속 100m를 넘는다. 이 정도가 되면 '토네이도'의 진로에 있는 주택이 파괴되는 것은 물론이고 자동차 등도 날아갈 정도의 위력을 발휘한다. 슈퍼셀은 심한 비와 낙뢰, 대량의 우박, 돌풍 등을 동반하는 위험한 구름이다.
3. '토네이도'의 등급
토네이도는 그 피해 정도로 풍속을 추정하여 보통 '약한 토네이도(Weak Tornado)', '강한 토네이도(Strong Tornado)', '맹렬한 토네이도(Violent Tornado)'의 3가지 등급으로 나눈다.
| 토네이도 | 풍속 |
| 약한 토네이도(Weak Tornado) | 18~50 m/s |
| 강한 토네이도(Strong Tornado) | 50~92 m/s |
| 맹렬한 토네이도(Violent Tornado) | 92~143 m/s |
- 약한 토네이도(Weak Tornado): 풍속이 18~50 m/s로 분포하면 '약한 토네이도(Weak Tornado)'라고 한다. 이 정도의 풍속은 태풍이 육지에 상륙할 시 나타나는 풍속이다. 약한 토네이도는 미국에서 보고되는 토네이도의 75%~80 %를 차지하며, 전 세계에서 보고되는 것 중에서도 가장 많은 부분을 차지한다. '약한 토네이도'는 전형적으로 난류가 존재하지 않는 단일 깔때기 구름을 가지며, 그 모양은 평탄한 지표 위에 좁고 긴 깔대기를 뒤집어 놓은 것과 같다.
- 강한 토네이도(Strong Tornado): 풍속이 50~92 m/s로 분포하면 '강한 토네이도(Strong Tornado)'라고 한다. 강한 토네이도는 미국에서 매년 보고되는 전체 토네이도의 20~25 %를 차지하고 있으며, 북미 대평원 이외의 지역에서 발생하는 경우는 극히 드물다. 통계적인 기록에 의하면, 매년 5개~6개 정도가 발생한다. 강한 토데이도는 많은 사망자를 낳으면, 튼튼하게 지어진 빌딩만이 이런 센 풍속에 견뎌낼 수 있다. '강한 토네이도'는 보통 넓은 기둥의 깔때기 구름을 가지고 있으며, 흐름은 보통 난류이기 때문에 깔때기의 지표면 모양은 가로로 흔들리거나 끓어오르는 것 같이 보인다. 또 때때로 지면과 접촉하는 토네이도 핵 내에서 '흡입 소용돌이(suction vortex)'를 볼 수 있다. 이 부속 현상은 잘 이해되지 않고 있으며, 토네이도 내에서 가장 풍속이 강한 것으로 나타난다.
- 맹렬한 토네이도(Violent Tornado): 풍속이 92~143 m/s로 분포하면 '맹렬한 토네이도(Violent Tornado)'라고 한다. 맹렬한 토네이도가 인구 밀집 지역으로 이동하면 많은 인명 피해가 발생할 것이다. 그래서 비록 맹렬한 토네이도가 매우 드물게 발생하더라도 사망자 대부분은 '맹렬한 토네이도'에서 나온다. 이러한 점 때문에, 토네이도 연구의 초점은 오래전부터 이 '맹렬한 토네이도'에 맞춰져 있다. 미국에서는 매년 발생하는 토네이도 중 10~20%가 '맹렬한 토네이도'이지만, 미국을 제외한 곳에서는 이런 강도의 토네이가 거의 일어나지 않는다.
4. '토네이도'와 선풍
운동회 등이 열리는 맑은 날, 바람이 소용돌이쳐 텐트 등을 휘날리는 경우가 있는데, 이것은 거의 대부분 '선풍(sensation)'이다. 토네이도는 상공에 '적란운'을 동반하는 것이다. 맑은 날에 구름을 동반하지 않고 지상에만 일어나는 현상은 토네이도 같은 소용돌이라도 '선풍'이라고 한다.
일반적으로 '선풍'은 '토네이도'에 비해 수명이 짧고, 그 수명은 몇 초~몇 분 밖에 되지 않는다. 풍속도 약한 경우가 많지만 초속 20m까지 이르는 경우도 있다. 이 정도의 풍속으로도 텐트 등을 날려보내기에 충분하다.
5. '토네이도' 대처 요령
강력한 풍력으로 건물이 휘어 붕괴가 일어날 때 심한 피해가 발생한다. 또 지붕 위로 강풍이 불 때 지붕 위에는 저기압이 형성되므로, 이런 경우 건물 내의 상대적 고기압 때문에 지붕이 공중으로 날아갈 수 있다. 토네이도의 강력한 저기압 중심이 건물 위를 통과할 때도 같은 결과를 초래한다. 토네이도의 중심기압은 그 주변보다 100hPa 이상 낮기 때문에, 토네이도가 건물 상공에 있을 때 그곳의 기압은 순식간에 빠르게 하강한다. 예전에는 토네이도가 닥칠 때 건물의 폭발을 막기 위해 창문을 여는 것이 도움이 된다고 생각하였으나, 사실은 창문을 열면 오히려 반대편 벽의 기압이 증가해 건물 붕괴 위험이 더 높아진다.
사람들은 파편에 희생되기 쉬우므로, 즉시 대피 장소를 찾아야 한다. 주택에 지하실이 있는 경우에는 즉시 지하실로 피하고, 창문 근처에는 가지 말아야 한다. 지하실이 없는 주택인 경우에는 욕실, 장롱, 복도 등 좁은 공간이 덜 위험하며, 제일 아래층의 한 가운데일수록 좋다. 침대 매트리스의 양쪽 줄을 붙잡고 몸을 감싸거나, 안전모를 착용하여 파편으로부터 머리를 보호하는 것도 좋다. 학교에서는 복도로 이동하여 머리를 감싸고 바닥에 납작하게 엎드리는 것이 좋고, 조립식 주택의 경우에는 즉시 주택을 떠나 견고한 대피 장소를 찾아야 한다. 대피 장소가 없는 경우에는 움푹 들어간 곳이나 협곡에 납작하게 엎드리는 것이 좋다.
토네이도의 경로는 매우 불규칙할 뿐만 아니라 이동속도가 시속 130 km를 넘는 경우도 있으므로, 자동차나 트럭을 타고 이동할 때는 다가오는 토네이도를 앞질러 가서는 안된다. 오히려 차를 세우고 토네이도가 지나갈 때까지 기다리거나 반대 방향으로 되돌아가는 것이 더 안전하다. 특히 고가도로 밑으로 대피해서는 안 된다. 구조물의 영향으로 토네이도 바람이 오히려 강화될 수 있기 때문이다. 야외에서 대피 장소를 찾지 못한 경우에는 차에서 내려 웅덩이나 강바닥, 혹은 계곡 등지에 머리를 감싸고 납작하게 엎드리는 것이 좋다.