서에서 동으로 흐르는 강한 바람
비행기 운항에 1~2시간 영향 줘
조종사 항공로 상황 수시로 체크
해외여행에서 항공기가 도착 예정 시각보다 1~2시간 늦게 도착하기도하고 빨리 도착하기도 하는데 그 원인은 바로 대류권 상층고도에 존재하는 시속 200~300km의 바람 때문이다. 이 바람을 제트기류(jet stream)라고 하는데 제트기류는 중위도 지방의 대류권계면에서 북극을 중심으로 서쪽에서 동쪽으로 부는 아주 빠른 바람으로 길이 수천km, 폭 수백km, 두께 수km, 초속 25m이상으로 강물과 같이 물결모양을 이루는 공기의 강한 흐름을 말한다.
이러한 제트기류가 있음을 처음 알게 된 것은 제2차 세계대전 때인 1944년 11월로 미국 공군이 일본을 폭격하기 위해 약 100여대의 B-29 폭격기가 비행고도 8~10km로 동경에 접근하던 중 조종사들은 폭격기가 이론상 보통때의 최대 속도보다 시속 약 150km 정도 더 느리게 이동하고 있음을 알게 되면서 부터이다.
2차 세계대전 이후 커다란 풍선에 매단 라디오존데라는 기상관측장비를 통해 빠른 속도로 움직이는 공기 흐름대를 발견하였는데 제트기가 기체를 내뿜어 내는 모양(분사류)과 비슷하므로 제트기류라고 이름이 붙여졌다.
제트기류는 고도 10㎞ 부근에서 바람이 제일 강하며 겨울에는 최대 풍속이 초속 100m에 달하기도 한다. 제트기류는 보통 위도 30~40도 사이 중위도 지방의 상공에서 분다. 그리고 서쪽에서 동쪽으로 똑바로 부는 것이 아니고 남북 방향으로 굽이치면서 부는데 그 파장은 3,000~6,000km 정도이다.
제트기류는 비행기의 항로로 많이 이용되며, 서에서 동으로 흐르고 있기 때문에 우리 나라에서 유럽으로 갈 때보다 유럽에서 우리 나라로 돌아올 때 제트 기류를 이용하면 비행 시간이 1~2시간 정도 단축되며, 이동하는 물체에서 뛰어내려 균형을 유지하려면 뛰어내려서도 달리던 속도와 방향을 어느정도 유지해야 하는데 이를 무시하고 제자리에 멈추려고 하면 넘어지거나 균형을 잃는 관성의 법칙 때문이다.
항공기도 마찬가지다. 이렇게 항공기에 유리한 제트기류를 타기 위해 제트기류에 진입할 때 적지 않은 흔들림과 난기류(Turbulence)을 만나게 된다. 일반적으로 난기류는 구름이나 비 속을 비행할 때 주로 발생하지만, 이렇게 제트기류 주변에서는 구름 한점 없이도 심한 요란 현상이 발생한다.
한편, 하늘 높이 올라갈수록 바람은 점점 강해진다. 수 km 상공으로 가면 강한 서풍이 불고, 이 강한 서풍을 편서풍 파동이라고 한다. 서풍이 거대한 파동을 만들며 불기 때문인데, 서풍(편서풍)이 부는 이유는 다음과 같다. 적도쪽은 더운 공기이므로 위로 부풀어 있고, 극쪽은 차가운 공기이므로 오그라들어 있고, 그 결과 위로 올라갈수록 적도쪽에 공기가 더 많이 있는데, 공기가 많다는 것은 기압이 높다는 것이다. 기압이란 공기의 양이라고 생각하면 되는데, 따라서 적도쪽이 고기압, 극쪽이 저기압이 되어 공기들이 극쪽으로 몰려가므로 극쪽으로 바람이 불게된다.
또한 제트기류는 항공기 운항에 많은 영향을 주며, 항공기가 안전하게 날아가는 고도(순항고도)는 보통 9~13km로 제트기류가 흐르는 대류권계면의 높이에 해당된다. 제트기류는 편서풍이기 때문에 우리나라에서 미국(동쪽)으로 갈때는 항공기 뒤쪽에서 바람을 받아 예정시간보다 빨리 갈 수 있고, 또 연료도 절약할 수 있다.
반면에 항공기가 미국에서 우리나라 (서쪽)으로 올때는 제트기류를 만나면 강한 맞바람을 헤치면서 날아야 하기 때문에 늦게 도착하고 연료도 더 많이 소모되므로 이를 피해서 날게 된다. 따라서 항공사나 조종사들은 항공기가 뜨기 전에 출발공항에서 부터 도착공항까지의 항공로 사이에 제트기류에 관한 정보를 비롯하여 예상되는 여러 가지의 기상정보를 갖고 출발하고 있는 것이다.