＜후보주제＞ 기상학 발전에 큰 발자취를 남긴 기상학자들은 ?

[해돋이 윤용황]

<과학상식            호>

기상학 발전에 큰 발자취를 남긴 기상학자들은?

 [ 요 약 ]

○ 빌헬름 비야크네스(Vilherm Bjerknes 1862∼1951) - 노르웨이- 근대기상학의 조부,

    역학과 물리학 문제로서의 날씨 예보, 수치예보이론 창안

○ 야코브 비야크네스(Jacob Bjerknes 1897∼1975) -노르웨이- 이동성 저기압의

   구조와  극전선의 개념 수립, 대기대순환 및 전선(前腺)제트류의 연구,

        기상학의 베르겐 학파를 구축

○ 그레고리 차니(Jule Gregory Charney 1917~1981)-미국- 경압불안정 이론 발견,

   준지균풍 근사의 도입, 허리케인 발달론, 사막화와 가뭄의 역학이론,

   블로킹의 역학이론

○ 로스비(Rossby 1898~1957)-스웨덴-대기의 장파 분석,상층 편서풍대 사인곡선

   형태의 대기 파동 움직임 발견, 로스비파(일명 시카고학파) 선도

○ 에드워드 로렌츠(Edward Lorenz 1917~2008)-미국-"카오스(혼돈)이론" 처음 제시,

   대기의 에너지 순환의 가용위치에너지 개념 도입, "나비효과" 개념의 창안

[ 본   문 ]

  우리가 중,고등학교 시절 과학을 공부하다 보면 많은 과학자들의 이름을 들어보게 된다. 뉴턴, 아인슈타인, 보일, 샤를, 다윈 등등. 그러나 생각해보면 기상학을 전문으로 연구하고 업적을 남긴 인물들의 이름은 쉽사리 떠오르지 않는데 왜 그럴까. 그 이유는 아마도 기상학이란 학문의 역사가 물리학이나 화학처럼 오래되지 않았고, 컴퓨터의 발달과 기후온난화로 인해 이전 100년 동안 비약적으로 발전해왔기 때문이라 생각된다. 기상학이란 학문이 인류의 삶에 많은 혜택을 줌에도 불구하고, 기상학자들의 업적과 고마움을 잘 알지 못하는데, 일기예보와 기후예측 이론에 초석을 닦은 기상학자들의 삶을 살펴보겠다.

  먼저 근대 기상학의 첫발을 내디딘 노르웨이 출신의 비야크네스 부자(父子)에 대해 알아보면, 아버지인 빌헬름 비야크네스와 아들 야콥 비야크네스는모두 유명한 기상학자 였다.

                    

                  비야크네스(Bjerknes)부자                                         그레고리차니(Gregory Charney)

  빌헬름 비야크네스(1862 ∼ 1951)는 근대기상학의 조부라 불리고, 대학교수로 강의를 하면서 후에 기상학 발전에 많은 기여를 하는 제자들을 양성했다. 그의 아들 야코브 비야크네스(Jacob Bjerknes, 1897∼1975)는 그의 조수와 기상학의 베르겐 학파를 구축하여 현대 종관(綜觀)기상학의 발달에 기여하였다. 1904년 빌헬름 비야크네스는 <역학과 물리학의 문제로서의 날씨 예보>란 제목의 논문을 발표했고 이 논문에서 그는 날씨를 예보할 수 있는 절차를 계획했고, 날씨 예보를 위해서는 대기의 초기 상태와 이에 영향을 미치는 물리 법칙을 알고 있어야 한다고 주장했는데 이것은 수치예보에 대한 이론을 처음으로 생각해 낸 것이었다.

  아들인 야코브 비야크네스는 젊었을 때 아버지의 지도를 받아 발표한 논문 「이동성 저기압의 구조」)에서 처음으로 근대기상학의 기초가 된 극전선의 개념을 수립했다. 이 외에 기상열역학에서의 연구와 대류권계면에 관한 연구, 그리고 대기대순환에 관한 연구 등이 있으며, 전선(前腺)과 제트류의 연구 등으로 기상학에 크게 공헌했다.

  그리고 미국의 대표적인 이론기상학자로 손꼽히는 그레고리 차니(Jule Gregory Charney, 1917 ~ 1981)가 있다. 차니는 중위도 저기압의 에너지원이 생성되는 메커니즘인 경압불안정 이론을 발견해냈고, 준지균풍 근사의 도입에 의한 수치예보의 성공에 있어서 지도적 역할을 하였다. 그리고 허리케인 발달론, 사막화와 가뭄의 역학이론, 블로킹의 역학이론 등 역학기상에 중요하고 기본적인 테마를 제시하는 선구자 역할을 했다.

                               

  <TIMES 표지에 실린 로스비(Rossby,>                 에드워드 로렌츠(Edward Norton Lorenz,                           

 대기의 장파 분석에 많은 업적을 남긴 로스비(Rossby, 1898~ 1957)도 빼 놓을 수 없는 유명한 기상학자이다.  로스비는 스웨덴 출신의 미국의 기상학자로, 연구를 통해 상부 편서풍대에서 나타나는 사인 곡선 형태의 대기 파동의 움직임을 발견했는데, 현재는 그의 업적을 기념해 ‘로스비파’라고 하고 이른바 시카고 기상학파를 이끌었다. 

 마지막으로 기상학뿐만 아니라 전학문 분야에 사용되는 ‘카오스(혼돈)이론’을 처음 제시한 에드워드 로렌츠(Edward Norton Lorenz, 1917 ~ 2008)를 소개해보겠다. 로렌츠는 매사추세츠공대(MIT) 기상학 교수로 재직하던 1961년 기상관측을 하다가 초기의 미미한 변화가 이후에 엄청나게 다른 결과를 낳을 수 있다는 이론인 '나비효과'의 개념을 창안했다.나비효과는 브라질 아마존의 정글에 있는 나비의 날갯짓이 몇 주일 또는 몇 달 후 미국 텍사스주에 폭풍우를 일으킬 수 있다는 이론으로 로렌츠가 컴퓨터로 기상예측 시뮬레이션을 하다 똑같은 실험에서 아주 다른 결과가 나온 이유를 꼼꼼히 조사하면서 우연히 발견된 것이었다. 이 밖에도 로렌츠는 대기의 에너지 순환을 가용위치에너지 개념을 도입하여 설명해내기도 했다.

[자료출처] 기상청  http://blog.kma.go.kr/966

                생기발랄 브로그기자 오종수               

[자료정리] 과학상식보급위원 윤용황

[덕산 신종오]

자료정리하시느라 수고가 많았습니다. 그런데 과우회의 '과학상식 보급' 취지와는 거리가 좀 있다고 생각됩니다. 너무 전문적인 내용이어서 일반 독자들이 '상식'으로 받아주지 않을 것 같습니다. 여기 등장하는 기상학자의 이름을 보면 더욱 그런 생각이 듭니다. 곧 태풍이 몰려올텐데 태풍관련 상식(지난번 나간 것 말고) 이나 이상기후 관련 한반도와 라니냐-엘리뇨, 미국을 자주 강타하는 슈퍼 허리케인은 어떨런지요?

[이세용]

미국의 골치거리 허리케인 왜 자주올까? 왜 딴 나라는 없을까? 매우 궁굼한데요?

[이만기]

윤 청장님, 수고가 많으셨습니다. 일반인에게 도움이 되는 내용이긴 한데 우선 관심사항이 기상과 관련하여서는 여름철을 앞두고 태풍이나 전력난 등과 관련한 폭염 등이니까 작성하신 자료는 잠시 저장해 두셨다가 시기를 보아서 사용하시고 이번에는 궁금해 하는 내용을 쓰시는 것이 어떨까요?