개요
열돔 현상은 강하고 정체된 고기압이 특정 지역의 상공에 오랫동안 머물면서 뜨거운 공기를 지면 부근에 가둬 고온이 지속되는 기상 현상이다. 영어로는 Heat Dome이라고 하며, 폭염이 여러 날에서 수주 동안 이어지는 배경 가운데 하나가 될 수 있다.
열돔은 대기의 고기압성 순환과 하강기류가 지속되면서 형성된다. 고기압 아래에서는 공기가 위에서 아래로 내려오며 압축되고 따뜻해지고, 구름 형성이 억제되면서 강한 일사까지 더해져 지표 부근의 기온이 계속 높아질 수 있다.
열돔 현상은 폭염 자체와 완전히 같은 개념은 아니다. 폭염은 매우 높은 기온이 일정 기간 지속되는 상태를 뜻하는 반면, 열돔은 이러한 고온을 장기간 유지시키는 특정한 대기 순환 구조를 설명하는 표현이다.
발생 원리
열돔 현상은 넓고 강한 고기압이 한 지역에 정체되면서 발생한다. 고기압 중심에서는 공기가 하강하는 경향이 있으며, 내려오는 공기는 압축되면서 온도가 상승한다.
하강기류는 구름의 발달도 억제한다. 구름이 적으면 낮 동안 태양복사가 지표에 더 많이 도달해 지면이 가열되고, 가열된 지면은 다시 주변 공기의 온도를 높인다. 이러한 과정이 반복되면 높은 기온이 장기간 유지될 수 있다.
제트기류의 흐름도 열돔 형성과 관련될 수 있다. 제트기류가 크게 굽이치거나 대기 흐름이 느려지면서 고기압이 한 지역에서 쉽게 이동하지 못하면 같은 지역에 고온이 오래 지속되는 정체형 기압 배치가 형성될 수 있다.
산악 지역에서는 산을 넘어 내려오는 공기가 추가로 압축되면서 기온을 높이는 과정이 열돔 아래의 고온을 강화하기도 한다.
폭염과의 관계
열돔 현상은 강하고 장기간 지속되는 폭염을 발생시키거나 강화할 수 있다. 고기압이 이동하지 않는 동안 지표와 대기 하층에 열이 계속 축적되기 때문이다.
낮에는 강한 햇볕과 하강기류로 최고기온이 상승하고, 밤에도 축적된 열이 충분히 방출되지 못하면 높은 최저기온이 이어질 수 있다. 야간 기온까지 높은 상태가 지속되면 인체가 낮 동안 받은 열 부담에서 회복하기 어려워질 수 있다.
도시에서는 도시열섬 효과가 열돔에 따른 고온과 겹치면서 체감되는 더위가 더욱 심해질 수 있다. 아스팔트와 콘크리트 같은 인공 표면은 낮 동안 열을 흡수했다가 밤에 천천히 방출하기 때문에 주변 지역보다 기온이 높게 유지되는 경향이 있다.
다만 모든 폭염이 열돔 때문에 발생하는 것은 아니다. 지역의 기압 배치, 따뜻한 공기의 유입, 지형, 토양 수분과 해수면 온도 등 다양한 기상·기후 조건이 폭염 발생과 강도에 영향을 줄 수 있다.
영향과 기후변화
열돔 현상이 장기간 지속되면 인체 건강과 농업, 전력 수급, 산림과 생태계 등 여러 분야에 영향을 줄 수 있다. 극심한 더위에 오래 노출되면 열탈진이나 열사병, 탈수 등 온열질환 위험이 커질 수 있다.
고온과 건조한 환경이 함께 지속되면 토양 수분이 감소하고 농작물의 생육이 저하될 수 있다. 냉방 수요 증가에 따라 전력 사용량이 급격히 늘어날 수 있으며, 건조한 지역에서는 산불 위험이 높아질 가능성도 있다.
기후변화와 열돔은 구분해서 이해할 필요가 있다. 열돔은 자연적으로 발생할 수 있는 대기 순환 현상이지만, 지구 평균기온이 상승하면 같은 형태의 기압 배치에서도 과거보다 더 높은 기온이 나타날 가능성이 커진다.
세계기상기구는 기후가 따뜻해지면서 전 세계적으로 극심한 고온에 노출되는 인구가 증가할 것으로 전망하고 있다. 따라서 열돔과 같은 대기 현상을 이해할 때는 개별 기상 현상의 발생 원인과 장기적인 기후변화가 고온의 강도와 위험에 미치는 영향을 구분해 살펴보는 것이 중요하다.