북극 한파....어떻게 한반도로 내려왔나

북극 한파.
첨부한 사진은 2월 5일 기준으로  200 hPa(헥토파스칼) 기압이 나타나는 고도를 의미합니다.  붉은 지역은 고도가 평년보다 높은 곳을, 파란 지역은 고도가 평년보다 낮은 지역입니다.

최근 한반도 주변에서는 200 hPa는 고도가 평년보다 낮은 것으로 나오는데 이것이 북극진동과 맞물리면서 강한 한파로 이어졌습니다.

200 hPa는 대략 고도 12~13km로 대류권계면 부근에 해당하며, 제트기류가 존재하는 고도입니다.
200 hPa 기압이 나타나는 고도 편차(anomalies)는 평년과 비교했을 때의 차이를 나타내며, 기압 배치의 이상 여부를 판단하는 데 사용됩니다.

한편, 북극 진동(Arctic Oscillation,AO)은 북극과 중위도 지역의 기압 차이에 따른 대기 순환 패턴을 의미합니다.
AO 지수가 양(+)의 상태는 북극 상공의 200 hPa 고도가 낮음(저기압 강화) → 극 소용돌이(Polar Vortex)가 강합니다.
반대로 중위도에 있는 200 hPa 고도는 상대적으로 높고 → 제트기류가 강하고 직선으로 빠르게 흘러 북극 한기가 갇혀 있음 → 한파가 남하할 가능성 낮음
AO 지수가 음(-)의 상태는 북극 상공의 200 hPa 고도가 높음(저기압 약화) → 극 소용돌이가 약화됩니다.
중위도의 200 hPa 고도가 상대적으로 낮음 → 제트기류가 약해지고 굴곡이 심해져 구불구불 흐름. 찬 공기가 남하하기 쉬운 환경 → 북극 한파가 한반도 등 중위도 지역으로 내려올 가능성 증가함

200-hPa 고도가 낮은 지역 → 대기 상층에 저기압이 위치함 → 상승 기류 유발 → 지상 기압이 낮아질 가능성 높음
200-hPa 고도가 높은 지역 → 대기 상층에 고기압이 위치함 → 하강 기류 유발 → 지상 기압이 높아질 가능성 높음

200-hPa 높이가 낮아지는 지역은 일반적으로 상층 기압골(trough)이 깊어지고, 이에 따라 찬 공기가 남하할 수 있는 통로가 열립니다.

중위도 200-hPa 고도 하강 → 기압골(trough) 형성
지상에서 한랭 고기압 발달 → 찬 공기 남하
시베리아 고기압이 강하게 확장하면서 북극과 시베리아의 차가운 공기를 중위도로 밀어내 한파로 이어지는 것입니다.