태평양 한가운데서 포착된 거대 구름 반지 [우주서 본 지구]

10년 전 구름 사진으로 살펴보는 구름 형성의 비밀

(지디넷코리아=이정현 미디어연구소)태평양 한 가운데 거대하고 완벽한 동그란 구름 고리가 형성된 사진이 최근 주목을 받고 있다.

과학전문매체 라이브사이언스는 1일(현지시간) 10년 전 미국 항공우주국(NASA) 지구관측소가 촬영한 태평양 중심부의 거대 구름 고리 사진을 소개했다. 

2014년 태평양 한가운데에서 거대한 구름 고리가 발견됐다. 이 고리의 지름은 약 450㎞에 달했다. (출처: NASA/Terra/MODIS)

해당 사진은 NASA 테라 위성에 장착된 중간 해상도 이미지 분광 방사계(MODIS)를 통해 하와이 섬에서 남서쪽으로 수천km 떨어진 곳에서 촬영됐다. 당시 구름의 너비는 450km였다.

푹신한 고리 모양의 이 구름은 서로 다른 온도로 데워지거나 식어 공기가 상승하거나 하강할 때 발생하는 대류 현상인 ‘레일리-베나드 대류’로 인해 만들어진 뭉게구름으로 이뤄져 있다.

이 위성 사진은 개방형 구름 세포 띠(위)와 폐쇄형 구름 세포 띠(아래)의 모습을 보여준다. 열린 구름 세포는 중앙에 틈이 있고 닫힌 구름 세포는 가장자리에 틈이 있다.(출처= NASA/Terra/MODIS)

미국 해양대기청(NOAA)에 따르면, 온도 차에 의한 대류가 일어나면서 구름을 만드는 '구름 세포(Cloud cell)' 현상에는 두 가지 유형이 있다. 폐쇄형 구름 세포는 찬 공기가 구름 세포 경계 주변으로 가라앉아 구름이 주로 세포 중심에 형성될 때 발생하고, 개방형 구조는 찬 공기가 세포 중심에서 가라앉아 구름이 세포 경계 주변에 형성될 때 발생한다. 위 사진의 구름은 개방형 구조를 띈 것으로 보인다.

지구관측소에 따르면, 이 거대 구름 고리는 태양에 의해 뜨거워진 작은 섬이나 물 위의 따뜻한 공기에 의해 형성된 것으로 추정된다.

지구관측소는 "따뜻한 공기가 상승하면서 적운과 가벼운 비가 흩뿌려졌을 것이다. 비는 아래의 공기를 냉각시켜 비로 식은 공기를 원래 구름 위치에서 바깥쪽으로 보내는 하강 기류를 일으켰을 것”이라며, "비로 식은 공기가 가장자리에서 더 따뜻한 공기를 만났을 때, 따뜻한 공기를 위로 밀어 올리면서 고리가 형성됐을 가능성이 높다"고 밝혔다.

또 사진에서 구름 고리의 오른쪽에 있는 바다 표면이 마치 광택이 나는 것처럼 보인다. 이는 태양광이 매끄러운 수면에 반사되거나 거울처럼 반사돼 위성에 포착되는 ‘선글린트(sunglint)’ 현상이다. 이로 인해 바다가 소용돌이치는 은빛 거울처럼 보일 수 있다.

구름 세포 현상은 1961년 처음 발견됐는데, 이는 최초의 기상위성 NASA TIROS-1이 발사된 덕이었다. 이 위성은 우주로 발사된 최초의 실물 크기 기상 위성으로, 그 전까지는 구름 세포의 복잡한 패턴이 기상학자들에게 거의 알려지지 않았다.

이정현 미디어연구소(jh7253@zdnet.co.kr)