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강우패턴

ESG

by JCNC

도시들이 자체적으로 홍수를 일으키고 있는가?

전 세계 1,000개 이상의 도시의 강우 패턴을 분석한 획기적인 연구에서 도시 지역은 시골 지역에 비해 상당한 강수량 이례를 경험하는 것으로 나타났습니다.


간단히 말해서 대도시 지역은 지역 날씨에 큰 영향을 미치며, 종종 더 극심한 강우 현상을 포함하여 도시 안팎에 더 많은 강우량을 동반하는 "습한 섬"을 만듭니다.


그렇게... 왜 이런 일이 발생합니까?


도시화는 세 가지 큰 방식으로 날씨 패턴을 재편하고 있습니다.


1️⃣ 도시 열섬(Urban Heat Islands): 도시는 콘크리트, 아스팔트, 나무의 감소로 인해 열을 가둡니다. 이 열은 특히 덥고 습한 지역에서 구름 형성과 강우량을 증가시키는 상승 기류를 생성합니다.


2️대기 오염 및 에어로졸: 도시로부터의 오염은 빗방울의 작은 "씨앗"과 같은 역할을 하여 구름 형성 방식을 변화시키고 때로는 폭풍을 강화합니다.


3️도시 구조는 바람과 습기에 영향을 미칩니다: 고층 빌딩과 밀집된 도시 레이아웃은 바람을 늦추고 비 이벤트를 연장하며 폭풍 경로를 변경할 수 있습니다.


누가 가장 많은 비를 맞습니까?


아프리카 및 오세아니아: 이 지역은 도시 강우량이 가장 많이 증가합니다. 일부 아프리카 도시는 주변 농촌 지역보다 연간 200+ mm 더 많은 비가 내립니다.


열대 및 온대 도시: 덥고 습한 기후는 건조하고 추운 지역에 비해 가장 극심한 도시 강우 이례를 경험합니다.


해안 도시: 이 지역은 종종 더 강한 극한 강우 현상을 보는데, 이는 바다의 수분 증가로 인한 것일 수 있습니다.


그리고 그것은 점점 더 악화되고 있다: 그 연구는 지난 20년 동안 몇몇 도시들에서 도시 강우량이 연간 62mm까지 증가했다는 것을 발견했다.


도시는 무엇을 할 수 있는가?


배수 시스템 재설계 – 도시는 더 많은 비를 처리할 수 있도록 인프라를 업그레이드해야 합니다.


더 많은 녹지 공간 – 공원, 녹색 지붕 및 투과성 포장은 과도한 물을 흡수하는 데 도움이 될 수 있습니다.


기후 모델에 도시화를 고려하라 – 이 점을 고려하지 않는다면 도시는 미래의 홍수에 대비하지 못한 채로 남게 될 것이다.


도시 열섬 효과와 하류 지역 강수량 증가 현상


1. 개요


도시 개발이 대기 역학을 변화시켜 강수량 패턴에 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 연구에 따르면, 대도시에서 발생하는 열섬 효과(Urban Heat Island Effect)로 인해 대기 상승 흐름이 형성되면서 도시 중심부 및 하류 지역(바람이 부는 방향의 외곽 지역)에서 강수량이 증가하는 현상이 관측되었다.


특히 일부 대도시에서는 연간 강수량이 평균보다 8인치(약 20cm) 이상 증가하는 긍정적 강수 이상(Positive Annual Rainfall Anomalies)이 보고되었다.



2. 주요 현상 설명


(1) 도시 열섬 효과(Urban Heat Island Effect)

• 도시는 콘크리트, 아스팔트, 유리 등의 인공 구조물로 이루어져 있으며, 이는 태양열을 흡수하고 유지하는 특성이 있음.

• 이러한 특성으로 인해 도시의 기온이 주변 농촌 지역보다 더 높아지는 열섬 효과가 발생함.


(2) 대기 흐름의 변화

• 도시에서 발생한 높은 기온은 **공기를 상승시키는 따뜻한 기류(Warm Upflow)**를 형성함.

• 이 상승 기류가 바람(Wind)과 만나면서 대기의 흐름이 방해를 받으며, 결과적으로 구름 형성과 강수량 증가를 유발함.

• 이러한 변화는 도시 자체뿐만 아니라 도시 외곽의 하류 지역에서도 강수량 증가로 이어짐.



3. 강수량과 기온 변화 패턴


도시 중심부를 기준으로 기온과 강수량의 변화 패턴을 분석하면 다음과 같다.


• 도시 중심부에서는 기온이 가장 높으며, 강수량도 다소 증가하는 경향을 보임.

• 하지만 도시의 하류 지역(바람이 불어가는 방향의 외곽 지역)에서 강수량이 급격히 증가하는 것이 특징적임.

• 바람이 도시를 지나가면서 도시에서 상승한 따뜻한 공기가 냉각되면서 강수량이 극대화됨.

• 다시 외곽으로 나갈수록 강수량은 점진적으로 감소함.



4. 연구 결과의 의미

1. 기후 변화 및 도시 기후 조절

• 도시 개발이 강수 패턴을 바꾸는 중요한 요소임을 시사함.

• 일부 지역에서는 도시 개발이 예상치 못한 강수량 증가를 초래할 가능성이 있음.

• 도시 계획 시 기후 변화 영향을 고려해야 함.

2. 농업 및 수자원 관리

• 하류 지역(도시 바람 방향의 외곽 지역)에서는 예상보다 많은 강수량이 기록될 수 있음.

• 이러한 정보는 농업 및 수자원 관리 전략을 수립하는 데 활용 가능.

3. 도시 개발 정책과 기후 변화 대응책

• 도시화로 인해 기후 변화 영향이 국지적으로 확대될 수 있음.

• 기후 적응형 도시 설계(도시 녹지 확대, 빗물 관리 인프라 강화)가 필요함.



출처

• Xinxin Sui et al., PNAS report (Proceedings of the National Academy of Sciences)

• Inside Climate News


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