달의 중력이 비에 영향을 미친다?

(달이 머리 위에 있는 상황 (즉 90도와 270도)과 반대로 아래 있는 상황 (0도와 180도) 에서의 강수량 차이. Satellite data over the tropics, between 10 degrees S and 10 degrees N, shows a slight dip in rainfall when the moon is directly overhead or underfoot. The top panel shows the air pressure, the middle shows the rate of change in air pressure, and the bottom shows the rainfall difference from the average. The change is 0.78 micrometers, or less than one ten thousandth of an inch, per hour. Credit: Tsubasa Kohyama/University of Washington )​

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 달의 질량은 지구보다는 물론 작지만 지구에 가까이 있기 때문에 달의 중력은 밀물과 썰물처럼 지구 표면에 상당한 영향력을 행사하고 있습니다. 그런데 물의 흐름에 영향을 줄 수 있다면 공기의 흐름 역시 달의 중력의 영향을 받지 않을까요?

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 실제로 19세기에 달의 위치가 대기압력에 미세한 변화를 일으킨다는 사실이 처음 알려졌습니다. 그리고 이후 연구를 통해서 기온과 강수량에 조금 영향을 미칠 수 있다는 사실도 밝혀졌습니다.

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 워싱턴 대학의 츠바사 고히야마(Tsubasa Kohyama, a UW doctoral student in atmospheric sciences)와 존 왈래스 교수(John (Michael) Wallace, a UW professor of atmospheric sciences)는 달의 중력이 정확하게 어느 정도의 영향을 미치는지 검증하기 위해 1998년부터 2012년 사이 JAXA의 Tropical Rainfall Measuring Mission 위성 데이터와 나사의 위성 데이터를 이용해 강수량 차이를 분석했습니다.

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  달이 머리 위로 뜨게 되면 달에 가까운 부위의 공기는 중력에 의해 이끌려 가게 됩니다. 동시에 주변의 공기를 끌어들이면서 압력에 미세한 변화가 발생합니다. 보통은 따뜻한 공기를 끌어들여 습도를 높이므로 적도 부근에서 강수량을 증가시키는 역할을 합니다.

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 하지만 누구도 눈치채지 못하는 이유는 그 변화가 매우 미세하기 때문입니다. 위의 그래프에서 보듯이 북위 10도 ~ 남위 10도 부근에서 강수량의 차이는 시간 당 0.78 마이크로미터에 불과합니다. 이는 박테리아 하나 길이보다 작은 것입니다. 따라서 실제로 전체 강수량에 미치는 영향은 미미합니다.

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 고히야마는 달이 뜬다고 우산을 챙길 필요는 없다(No one should carry an umbrella just because the moon is rising)라고 설명했는데, 당연한 이야기입니다. 달의 중력에 의한 강수량의 차이는 인간이 눈치챌 수 없는 수준입니다.

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 다만 이와 같은 흥미로운 연구는 더 정확한 기후 모델을 만드는 데 도움을 줄지 모릅니다. 이 연구는 Geophysical Research Letters에 실렸습니다.

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 참고

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​ ​ Tsubasa Kohyama et al. Rainfall variations induced by the lunar gravitational atmospheric tide and their implications for the relationship between tropical rainfall and humidity, Geophysical Research Letters (2016). DOI: 10.1002/2015GL067342                                         

  http://phys.org/news/2016-01-phase-moon-affects-amount-rainfall.html#jCp