전향력이 태풍 발생 및 이동에 미치는 영향을 이해할 수 있는 실험 방법 개발

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국지구과학회 ㆍ수록지정보 : 한국지구과학회지 / 33권 / 6호
ㆍ저자명 : 위지은, 장승환, 문병권

한국어 초록

태풍 발생과 이동에 미치는 전향력의 영향을 살펴보는데 활용할 수 있는 실험 방법을 개발하였다. 실험 장치는 회전원판, 수조, 그리고 태풍과 유사한 모양의 소용돌이를 생성시키기 위한 발생기 등으로 구성되었다. 회전하는 원판에 놓인 수조에서 생성된 소용돌이는 그 형태가 수 분 동안 유지되었다. 반면에 회전이 없을 때는 소용돌이가 생성되기 어려웠고, 생성되더라도 곧 흩어졌다. 회전 유체의 역학적 특성은 전향력이 작용하는 대기와 유사하므로, 앞의 두 실험을 통해 태풍이 발생되기 위해서는 반드시 전향력이 필요함을 알 수 있었다. 또한 경사진 바닥을 갖는 수조 속의 소용돌이는 일정한 방향으로 이동하였다. 지형적 베타 효과를 고려하여, 우리는 바람 효과뿐만 아니라 전향력의 남북방향의 변화가 태풍의 이동에 중요한 영향을 줄 수 있음을 알았다. 이 연구에서 개발한 실험 방법은 학생들이 전향력과 태풍의 관계를 이해하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

영어 초록

A simple experimental method was developed to help students understand the effect of the Coriolis force on typhoon genesis and movement. It consists of rotating tanks with and without a sloping bottom, and a small stirrer to produce cyclonic typhoon-like vortices by locally stirring the water. Vortices were able to last for more than 3 minutes without dissipation in the rotating tank. However, vortices were hardly maintained without rotation, and would rather disappear as soon as the stirrer stopped mixing. Since the dynamical properties of the rotating water are similar to those of the atmosphere influenced by the Coriolis force, the experiments show that the Coriolis force is indispensable to the typhoon genesis. When the tank had both the sloping bottom and rotation, vortices would move in a particular direction. Considering the topographical beta effect, this result indicates that typhoons are drifted not only by the steering wind but also by the meridional gradient of the Coriolis force. The methodology developed in this study, would be useful for both students and teachers to better the relationship between the Coriolis force and the typhoon genesis.

참고 자료

없음