신문은 선생님
[재미있는 과학] 자꾸만 빗나가는 일기예보… 틀리는 이유가 있다?
입력 : 2015.08.11 03:07
다른 계절 비해 대기 불안정한 여름, 날씨 변화 폭 커져 예측하기 어려워
예상 기간 길어지면 적중률 낮아
레이더·수퍼컴퓨터 등 첨단 장비로 오차 많이 줄어 미리 대처 가능해져
매년 이맘때가 되면 일기예보에 관한 불평·불만이 많아져요. 비가 온다는 예보에 여행을 취소했더니 날씨가 맑거나, 흐리기만 할 거란 예보에 우산을 챙기지 않았더니 비가 오는 등 빗나간 예보 때문에 피해를 보는 경우가 자주 발생하기 때문이지요. 대체 왜 일기예보는 틀리는 경우가 많은 걸까요?
실상 일기예보의 적중률은 매우 높은 편이에요. 기상청 자료로는 작년 기준 동네 예보 정확도는 91%로 나타났으니까요. 게다가 대기의 운동, 기온의 변화, 수증기량 변화 등의 값으로 예상 일기도를 만들고 발표하는 방식의 '수치 예보'를 하는 나라는 우리나라를 포함해 전 세계 13개국정도이며, 그중 우리나라는 세계 6위 수준의 기술력을 보이고 있지요.
실상 일기예보의 적중률은 매우 높은 편이에요. 기상청 자료로는 작년 기준 동네 예보 정확도는 91%로 나타났으니까요. 게다가 대기의 운동, 기온의 변화, 수증기량 변화 등의 값으로 예상 일기도를 만들고 발표하는 방식의 '수치 예보'를 하는 나라는 우리나라를 포함해 전 세계 13개국정도이며, 그중 우리나라는 세계 6위 수준의 기술력을 보이고 있지요.
- ▲ /그림=정서용
봄·가을·겨울은 기압계가 한번 자리를 잡으면 잘 변하지 않고 오랜 시간 머물기 때문에 날씨를 예측하는 것이 어렵지 않아요. 하지만 여름은 대기가 불안정해서 다른 계절에 비해 날씨의 변화 폭이 커 예측하는 데 어려운 점이 많지요.
자료를 보면 여름철 호우특보의 경우 예측이 빗나갈 확률이 30%나 된다고 해요. 또한 예보는 미리 알려주는 기간에 따라서도 적중률이 달라져요. 몇 시간에서 2~3일 이내를 예상해서 발표해 주는 단기예보의 경우 적중률이 높지만, 주간예보, 월간예보 등 예상해야 하는 기간이 길어지는 경우 정확도가 점점 낮아지게 돼요. 그런데 여행이나 행사 등을 계획할 때는 수개월 전부터 정해야 하는 경우가 많다 보니 계획에 차질이 생기는 것이지요. 또한 사람들은 좋은 일보다는 나쁜 일을 더 잘 기억하는 심리를 가지고 있어서 10번 적중해도 1~2번 빗나가면 늘 빗나가는 것처럼 느끼는 점도 일기예보에 대한 불신이 커지는 이유가 될 수 있다고 해요.
과학자들은 일기예보가 당연히 틀려야 한다고 말해요. 예를 들어 태풍의 생성 지점을 포착하고 그 움직임을 분석하여 도착 시각을 예측하더라도 자연계에는 태풍의 세기나 이동 방향에 영향을 주는 주변 요소가 너무나 많기 때문에 정확히 예측하기 어려운 것이지요. 과학에서는 기상 현상을 '나비효과'라는 용어로 설명하기도 해요. 나비효과란 뉴욕에서 나비가 날갯짓하면, 그로 인해 다음 해 중국에 태풍이 일어날 수 있다는 내용이에요. 즉, 지구 어디에서인가 일어난 작은 변화가 자연계 전체의 변화에 영향을 줄 수 있다는 얘기지요.
이런 이론으로 보면 날씨를 정확히 예측한다는 것은 불가능에 가까워요. 하지만 인류는 오랜 시간 이렇게 불가능한 일에 도전해 왔고, 비록 오차는 있지만 그 차이를 점점 줄여나가고 있지요. 이것이 가능한 것은 첨단 과학 장비와 분석 기술의 발전에 있어요. 초기 내비게이션의 경우는 도로의 길이와 제한속도만을 이용하여 도착 시각을 예측했기 때문에 예상 도착 시각과 실제 도착 시각에는 큰 차이가 있었지만, 지금은 교통량, 사고 상황 등의 실시간 교통정보를 더하여 정확도가 매우 높아졌어요.
이처럼 일기예보도 초기에는 우량계·온도계·습도계 등 비교적 단순한 도구들을 사용했지만, 지금은 인공위성·레이더 등의 첨단 장비를 이용하여 구름의 모습을 한눈에 내려다볼 수 있을 정도의 기술력을 갖추게 되면서 정확도를 크게 향상시켰지요. 또한 기상 현상은 전 세계에 연결되어 발생하기 때문에 다른 나라들과 관측 정보를 주고받으며 분석할 수 있다는 장점도 있어요. 더욱 희망적인 사실은 시간이 지날수록 자료는 더욱 많아진다는 점이에요. 여러분은 어떤 일을 경험하고 난 이후에 그와 비슷한 상황을 만나게 되면 경험하지 않았을 때보다 그 일에 더 쉽게 대처할 수 있지요? 일기예보의 경우에도 지나간 자료들을 분석하면 미래를 예측하는 데 유리하지요. 하지만 아무리 많은 정보가 있더라도 그 정보를 분석할 장비가 없으면 의미가 없어요. 그래서 필요한 것이 수퍼컴퓨터예요. 우리나라 기상청에서 사용하는 수퍼컴퓨터의 경우 약 45억명이 1년간 계산할 정보를 단 1초 만에 처리할 정도의 성능을 가지고 있다고 하지요.
이러한 발전에도 과학자들은 오차를 점점 줄여나갈 뿐, 정확히 예측할 수 있는 날은 오지 않을 것이라고 말해요. 비록 정확하지 않더라도 일기예보는 이미 우리에게 많은 혜택과 발전을 가져다주지요. 예보가 빗나가 입게 된 피해보다 예보로 미리 대비하여 얻게 된 이익이 훨씬 크기 때문이지요. 지금도 해마다 이상기후로 사망하는 사람이 2만명이 넘는다고 해요. 만약 날씨를 예측하는 기술이 발달하지 않았다면 매년 태풍·홍수·가뭄·한파 등으로 사망하는 사람이 지금보다 몇 배는 늘어났을 거라고 하지요. 또한 날씨는 전기 소모량에도 큰 영향을 미쳐요. 여름의 경우 기온을 미리 예측하면 전력 생산과 분배를 어떻게 해야 하는지 미리 계획할 수 있어서 대규모 정전 사태를 예방할 수도 있고, 태풍 등으로 인한 시설 파괴에도 미리 대처할 수 있어요.
[관련 교과] 3학년 1학기 '날씨와 우리 생활', 6학년 2학기 '날씨의 변화'