열대 저기압 형성(熱帶 低氣壓 形成, tropical depression formation)은 열대 저기압(tropical depression)이 발생하고 발달하는 기상학적 과정을 의미한다. 열대 저기압은 열대 저기압권(tropical cyclone)의 초기 발달 단계로, 최대 풍속이 17m/s(약 34노트) 미만인 열대성 저기압 시스템을 말한다. 이 과정은 일반적으로 '열대 저기압 발생(tropical cyclogenesis)'이라는 광범위한 개념 속에 포함되어 설명된다.
형성 조건 열대 저기압이 형성되기 위해서는 일반적으로 다음 여섯 가지 대기·해양 환경 조건이 충족되어야 한다고 알려져 있다(그레이의 조건 등 참조).
- 높은 해수면 온도: 해수면 온도(SST)가 약 26.5℃ 이상인 깊은 수층이 존재해야 한다. 이는 시스템에 에너지를 공급하는 수증기와 잠열의 원천이 된다.
- 조건부 불안정 대기: 대기가 습윤 단열 감율에 따라 불안정하여, 상승 기류가 자유롭게 발달할 수 있어야 한다.
- 충분한 코리올리 힘: 적도에서 약 5도 이상의 위도에서 발생하여, 저기압성 순환을 유지할 수 있는 코리올리 힘이 필요하다.
- 낮은 수직 바람 시어(Vertical Wind Shear): 상하층 간의 풍속 및 풍향 차이가 작아야(보통 10m/s 이하) 열적 구조가 수직으로 유지되며 발달할 수 있다.
- 충분한 중층 습도: 중층 대기에 충분한 습기가 있어 대류 활동이 지속되어야 한다.
- 기존의 교란 시스템: 열대 파동, 몬순 골(monsoon trough), 상층 저기압 등 선행하는 저기압성 교란(장파)이 시발점이 되어야 한다.
형성 과정
- 교란 단계: 기존의 기상 교란(예: 열대 파동) 내에 산발적인 뇌우 군집이 형성된다.
- 조직화 단계: 뇌우가 지속되면서 잠열 방출로 인한 온난 핵(warm core) 구조가 하층에서 형성되고, 표면 기압이 하강하기 시작한다. 하층으로 수렴하는 기류와 상층으로 발산하는 기류가 조직화된다.
- 폐쇄 순환 형성: 지표 부근에서 폐쇄된 저기압성 순환(closed circulation)이 확인되고, 최대 풍속이 일정 기준(보통 17m/s 미만)에 도달하면 열대 저기압으로 분류된다.
- 발달: 이후 열대 저기압은 유리한 환경 하에서 열대 폭풍(최대 풍속 17~24m/s), 강풍(열대 폭풍 상위 단계), 태풍/허리케인(최대 풍속 25m/s 이상) 순으로 발달할 수 있다.
관측 및 분석 기상청 등 기상 관측 기관은 위성 영상(가시광, 적외선, 수증기 채널), 산란계(scatterometer) 자료, 수치 예보 모델, 항공 관측(투입 관측) 등을 종합하여 열대 저기압의 형성 징후를 감시하고, 형성 시 중심 위치, 중심 기압, 최대 풍속 등을 발표한다. 북서태평양 지역에서는 일본 기상청(JMA, RSMC Tokyo)이 열대 저기압 형성 시 '열대 저기압 정보'를 발표하며 번호를 부여한다.
