빠르고 습하고 맹렬하다: 북미 계절풍이 캘리포니아 사막을 침수시키는 방식

여름 중반에 남부 캘리포니아 주민 대부분은 하늘에 구름이 한 줌 이상 있는 것을 보고 놀랄 것입니다(산불 연기 구름은 제외). 하지만 7월 14일 트웬티나인 팜스에서 빠르게 발달한 뇌우가 몇 시간 만에 약 1.88인치의 비를 내렸습니다. 일반적으로 1년 내내 4인치도 안 내리는 마을에 역사적 기준으로는 엄청난 양이었습니다.

물이 거리와 고속도로를 따라 흘러가면서 자동차를 휩쓸고 파편을 날려 주택과 사업장을 손상시켰습니다. 그런 다음 주민들이 여전히 파괴 상황을 파악하고 있는 동안 9일 후, 또 다른 뇌우가 이동하면서 해당 지역은 다시 폭발 홍수 경보를 받았습니다.

그렇다면 극도로 건조한 곳인 모하비 사막에는 여름철 비가 많이 내리는 반면, 150마일 떨어진 로스앤젤레스에는 비가 전혀 내리지 않는 이유는 무엇일까요?

기후 변화, 환경, 건강, 과학에 대한 공격적이고 영향력 있는 보도.

늦여름은 캘리포니아 대부분 지역에서 가장 건조한 시기입니다. 평균적으로 로스앤젤레스 국제공항은 8월에는 비가 전혀 내리지 않습니다. 하지만 산을 넘어 동쪽으로 샌버나디노 카운티로 가면 패턴이 갑자기 바뀝니다. 트웬티나인 팜스에서는 8월이 가장 비가 많이 오는 달입니다. 애리조나와 뉴멕시코로 계속 가면 늦여름 강수량이 더욱 심해집니다. 산타페에서는 일년 중 거의 절반의 비가 7월에서 9월 사이에 내립니다.

이 변화는 트웬티나인 팜스의 홍수를 일으킨 북미 몬순이라는 현상의 결과입니다. 남아시아 몬순보다 덜 알려져 있지만 북미 몬순은 포코너 주의 기후에 중요한 역할을 하며, 그렇지 않으면 뼈가 마르는 지역에 중요한 수분을 가져다주지만 때로는 피해를 주는 홍수로 이어지기도 합니다.

모든 몬순은 같은 원인, 즉 육지와 바다의 온도 차이에 의해 움직입니다. 늦여름의 더운 달 동안 태양은 아열대 지방에서 평방미터당 최대 1,000와트를 공급할 수 있습니다. 전력 면에서는 4피트마다 공간 히터를 돌리는 것과 비슷합니다. 이 전력 중 일부는 우주로 반사되지만 평균적으로 3분의 2 이상이 육지 표면이나 바다에 흡수됩니다.

두 가지의 본질적인 차이점은 바다가 끊임없이 섞여서 열이 바닷물 위 약 60피트에 걸쳐 분산된다는 것입니다. 이는 육지에서는 불가능한 일입니다. 그 결과, 토양이나 바위의 위 몇 인치는 하루 종일 빠르게 가열되고, 그에 따라 위에 있는 공기가 따뜻해집니다.

2022년 8월, 몬순 홍수로 인해 모하비 국립 보호구역 내 켈베이커 로드와 모하비 로드의 도로가 휘어지고 손상되었습니다.

(국민연금)

더운 공기는 차가운 공기보다 밀도가 낮기 때문에 육지 위의 공기는 상승하는 경향이 있으며, 일반적으로 햇볕에 하루 종일 쬐고 난 후 늦은 오후에 상승합니다. 공기가 육지에서 상승하면서 물에서 습한 공기를 끌어들여 대체합니다. 북미 계절풍의 경우 캘리포니아 만입니다. 이 습한 공기가 멕시코 북부와 미국 남서부와 같은 산악 지대에 도달하면 밀려 올라가 수분을 떨어뜨리며, 종종 갑작스럽고 강렬한 뇌우가 발생합니다.

해안 근처에는 몬순이 없는 곳이 많습니다. 예를 들어 로스앤젤레스가 그렇습니다. 중요한 요인 중 하나는 지형입니다. 연구에 따르면 남아시아 몬순이 매우 강력하고 일관된 주요 이유는 히말라야 산맥의 존재로, 건조한 티베트 고원의 공기가 인도 아대륙으로 유입되는 것을 막는 벽 역할을 합니다.

또 다른 주요 고려 사항은 “아열대 능선”이라고 하는 것으로, 이는 적도에서 북쪽(및 남쪽)으로 30도 떨어진 곳에 발생하는 일련의 지속적인 고기압 시스템입니다.

북미 몬순이 해안 캘리포니아에 도달하지 않는 이유는 하와이 북동쪽에 있는 아열대 산맥의 일부인 북태평양 고기압이 있기 때문입니다. 북태평양 고기압은 여름에 강해지고 확장되어 로스앤젤레스에 전형적인 덥고 건조한 기후를 만들어내고 몬순을 밀어냅니다. 그러나 겨울에는 북태평양 고기압이 약해지고 남쪽으로 이동하여 대기 강이 주에 도달할 수 있습니다.

남서부 지역에 있어서 북미 계절풍은 축복이기도 하고 저주이기도 합니다.

이 지역에 절실히 필요한 비를 가져다주지만, 이 강수는 일반적으로 건조하고 딱딱하게 압축된 토양이 흡수할 수 없는 폭우로 내립니다. 이는 도로와 건물을 파괴하고 경로에 갇힌 사람들의 생명을 앗아갈 수 있는 위험한 폭발 홍수로 이어집니다. 몬순이 가져온 비와 시원한 기후는 산불을 진화하는 데 유용할 수 있지만, 폭풍으로 인한 번개는 또한 이 지역의 산불을 유발하는 주요 요인입니다.

많은 기상 현상과 마찬가지로 기후 변화는 몬순 강우량에 어느 정도 영향을 미칠 것으로 예상되지만, 그 영향의 규모와 방향은 구체적인 지역적 요인에 따라 달라집니다.

남아시아와 동아시아와 같은 지구 일부 지역에서는 기후 변화로 인해 몬순이 더 강해질 것으로 예측됩니다. 중국과 인도가 (바라건대) 석탄 발전에서 벗어나면서 에어로졸 오염의 변화가 매우 중요한 역할을 할 것으로 생각됩니다.

남반구에서 모델은 여름철 몬순 강우량이 약간 증가할 가능성을 시사합니다. 주요 몬순 시스템 중에서 북미 몬순만이 총 강수량이 상당히 감소할 것으로 예상되며, 가장 가능성 있는 결과는 여름철 강우량이 1%-6% 감소하는 것입니다. 이 예측된 감소의 이유는 완전히 이해되지 않았지만 바하 캘리포니아 해안의 해수면 온도가 따뜻해진 것이 가능한 설명으로 제안되었습니다.

북미 몬순이 앞으로 수십 년 동안 약화된다면, 애리조나의 거의 대부분과 콜로라도와 유타의 광대한 지역을 포함하는 유역을 가진 콜로라도 강에 더 많은 부담을 줄 것입니다. 아마도 더 중요한 것은, 기온 상승과 산 소나무 딱정벌레의 발생으로 이미 취약해진 생태계에 심각한 위협이 될 것입니다.

전 세계 몬순 시스템의 미래는 확실하지 않고 쉽게 예측할 수 없지만, 더욱 극심해진 홍수나 심화되는 가뭄이라는 어느 쪽이든 잠재적 위험을 감안할 때, 두 가지 시나리오 모두에 대비하고 배출량을 빠르게 줄이는 것을 포함하여 이러한 변화를 제한하기 위해 신속하게 행동하는 것이 중요합니다.

Ned Kleiner는 Verisk의 과학자이자 재앙 모델러입니다. 그는 하버드에서 대기 과학 박사 학위를 받았습니다.