편서풍이부는 이유(기압 차이, 전향력, 남북반구, 실제 바람)

중위도에서는 왜 바람이 대체로 서쪽에서 동쪽으로 흐를까. 위도별로 다르게 가열된 지구에 대기 순환이 생기고, 지구 자전이 움직이는 공기의 방향에 영향을 주기 때문이다. 편서풍이부는 이유를 이해하려면 공기를 움직이게 하는 기압 차이와 방향을 휘게 하는 전향력을 나누어 보면 쉽다. 북반구와 남반구에서 방향이 어떻게 달라지는지도 함께 살펴야 한다. 바람 이름의 뜻부터 중위도에서 동쪽 성분이 생기는 과정, 실제 날씨와의 관계까지 차근차근 정리해 보았다.

편서풍이부는 이유는 무엇일까?

태양에너지가 위도에 따라 고르게 분포하지 않아 생긴 대기 순환에 지구 자전의 효과가 더해지기 때문이다. 적도 부근은 태양에너지를 상대적으로 많이 받고 극지방은 적게 받는다. 이런 차이는 대기가 열을 옮기는 큰 규모의 순환을 만드는 바탕이 된다.

 

공기를 움직이게 하는 힘 중 하나는 기압 차이다. 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 공기를 밀어내는 힘을 기압경도력이라고 한다. 실제 바람의 방향은 이 힘에 전향력과 지표 마찰 등이 함께 작용해 정해지므로 고기압에서 저기압으로 곧장 직선 이동한다고만 생각하면 부족하다.

 

교과서의 단순화한 지표 순환 모형에서는 위도 약 30도 부근의 아열대 고압대와 약 60도 부근의 저압대 사이에서 극 쪽으로 향하는 흐름을 살핀다. 이 공기가 지구 자전의 영향을 받아 동쪽 성분을 갖게 되면서 중위도 편서풍을 설명할 수 있다.

 

편서풍의 서쪽은 바람이 출발해 오는 쪽을 뜻한다. 서풍은 서쪽에서 동쪽으로 부는 바람이며, 바람이 향하는 곳을 기준으로 이름 붙인 것이 아니다. 편서풍대는 대체로 남북위 30~60도 안팎의 중위도에서 나타나지만 실제 위치와 폭은 계절과 지역에 따라 달라진다.

남북반구에서 왜 모두 동쪽으로 휘어질까?

극 쪽으로 이동하는 공기는 북반구에서는 진행 방향의 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 휘어져 양쪽 모두 동쪽 성분을 갖게 된다. 여기서 오른쪽과 왼쪽은 지도에서 고정된 방향이 아니라 움직이는 공기의 진행 방향을 기준으로 한 말이다.

 

북반구에서 북쪽으로 향하는 공기를 떠올리면 오른쪽은 동쪽이다. 남반구에서 남쪽으로 향하는 공기의 왼쪽도 동쪽이다. 두 반구를 나란히 비교하면 전향 방향이 달라도 편서풍이 형성되는 까닭을 이해하기 쉽다.

 

구분	극 쪽 이동 방향	전향 방향	생기는 성분
북반구	북쪽	진행 방향의 오른쪽	동쪽
남반구	남쪽	진행 방향의 왼쪽	동쪽

 

전향력은 지구와 함께 회전하는 관점에서 움직임을 설명할 때 나타나는 겉보기 힘이다. 공기를 처음 움직이게 하는 기압 차이와 역할이 다르다. 편서풍이부는 이유를 설명할 때 지구가 자전한다는 말만 외우면 어떤 지역에서는 동풍이 부는 까닭까지 연결하기 어렵다.

 

공기가 어느 방향으로 이동하는지부터 확인해야 한다. 아열대에서 적도 쪽으로 향하는 지표 흐름은 전향력의 영향을 받아 동쪽에서 서쪽으로 부는 무역풍이 된다. 같은 지구 자전 아래에서도 공기의 이동 조건에 따라 우세한 풍향이 달라지는 셈이다.

우리나라에서는 왜 항상 서풍만 불지 않을까?

편서풍은 중위도의 큰 규모 평균 흐름을 가리키며, 특정 장소에서 매 순간 관측되는 바람과는 다르기 때문이다. 우리나라처럼 중위도에 있어도 당일 고기압과 저기압의 위치, 계절풍과 지형 등의 영향을 받아 지상의 풍향은 달라질 수 있다.

 

상층 편서풍 안에는 제트기류처럼 좁고 강한 바람대가 나타난다. 제트기류는 남북으로 굽이치고 위치도 달라지며 중위도 기압계의 이동에 영향을 준다. 편서풍 전체가 항상 같은 높이와 속도로 똑바로 흐르는 하나의 띠라고 이해해서는 안 된다.

 

다음 세 가지를 나누어 보면 혼동을 줄일 수 있다.

 

• 편서풍은 서쪽에서 동쪽으로 향하는 큰 규모의 우세한 흐름이다.
• 지표의 실제 바람은 주변 기압 배치와 마찰, 지형 등의 영향을 함께 받는다.
• 대기 대순환 모형은 평균 상태를 단순화한 것으로 매일의 날씨를 그대로 그린 그림은 아니다.

 

중위도에서 날씨를 바꾸는 기압계가 대체로 서쪽에서 동쪽으로 이동하는 현상도 상층 흐름과 연결해 볼 수 있다. 다만 흐름이 크게 굽이치거나 정체하면 이동이 느려질 수 있으므로 편서풍만으로 하루의 날씨를 단정하지는 못한다.

마치면서

위도별 가열 차이는 대기 순환의 바탕이 되고, 기압 차이와 지구 자전의 효과가 함께 바람의 큰 흐름을 만든다. 편서풍이부는 이유는 중위도에서 극 쪽으로 향하는 공기가 전향력의 영향을 받아 동쪽 성분을 갖는 과정으로 이해하면 쉽다. 북반구의 오른쪽과 남반구의 왼쪽을 진행 방향 기준으로 구분하고, 편서풍은 서쪽에서 오는 바람이라는 이름의 뜻과 평균 흐름이라는 성격까지 함께 기억해 두자.

 

[안내드립니다] 이 글은 기상기관의 교육자료를 바탕으로 대기 대순환을 쉽게 풀어 쓴 개념 설명입니다. 실제 대기 흐름은 고도와 계절, 지역별 기압계 등에 따라 달라지므로 특정 지역의 현재 풍향과 날씨는 기상 관측 및 예보 자료를 확인하시기 바랍니다.