Mik azok a ciklonok, anticiklonok és légköri frontok. Ciklonok és anticiklonok mozgása Hogyan megy a ciklon

A ciklon az légköri örvény hatalmas (több száztól több ezer kilométeres) átmérőjű, középen csökkentett légnyomással.

A ciklon nem csak az anticiklon ellentéte, hanem eltérő előfordulási mechanizmussal rendelkeznek. Ciklonok folyamatosan és természetesen jelennek meg a Föld forgása, a Coriolis-erő hatására. Brouwer fixpont-tételének következménye, hogy legalább egy ciklon vagy anticiklon jelen van a légkörben.

A ciklonban lévő levegő az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyező irányban kering. Ezen kívül levegőrétegekben magasságban a Föld felszíne több száz méterig a szélnek a barikus gradiens mentén a ciklon közepe felé irányuló terme van (a nyomáscsökkenés irányába). A kifejezés értéke a magassággal csökken.

A ciklonoknak két fő típusa van - extratrópusi és trópusi (különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, és sokkal ritkábban fordulnak elő).

Extratrópusi ciklonok mérsékelt vagy poláris szélességi körökben alakulnak ki, átmérőjük a fejlődés kezdetén ezer kilométertől, egy úgynevezett központi ciklon esetén több ezer kilométerig terjed. Az extratrópusi ciklonok közül megkülönböztetik a déli ciklonokat, amelyek a déli határon alakulnak ki. mérsékelt övi szélességi körök(Földközi-tenger, Balkán, Fekete-tenger, Dél-Kaszpi-tenger stb.) és észak és északkelet felé tolódik el. A déli ciklonok óriási energiatartalékokkal rendelkeznek; A közép-oroszországi és a FÁK-országok déli ciklonjaihoz kapcsolódnak a legsúlyosabb csapadékok, szelek, zivatarok, zivatarok és egyéb időjárási jelenségek.

A trópusi ciklonok trópusi szélességeken alakulnak ki, és kisebbek (több száz, ritkán több mint ezer kilométeresek), de nagy barikus gradiensekkel és viharokat is elérő szélsebességgel rendelkeznek. Az ilyen ciklonokat az úgynevezett "vihar szeme" is jellemzi - egy 20-30 km átmérőjű központi terület, viszonylag tiszta és nyugodt időben. A trópusi ciklonok fejlődésük során extratrópusi ciklonokká alakulhatnak át. Az északi és déli szélesség 8-10° alatt nagyon ritkán fordulnak elő ciklonok, az Egyenlítő közvetlen közelében pedig egyáltalán nem.

A légköri front nélküli ciklonok közé tartoznak a termikusan szimmetrikus ciklonok (termikus mélyedések). Nyáron a szárazföld felett, télen pedig a hatalmas meleg víztestek felett légköri frontokkal és frontális zónákkal nem összefüggő alacsony nyomású területek, úgynevezett termikus mélyedések alakulhatnak ki. Az erősen fűtött alsó felszín feletti stabil felszálló légmozgások kialakulása az oka az olyan mélyedések kialakulásának, amelyek nyáron jellemzőek például Közép-Ázsiára, télen pedig a Fekete-tengerre. A termikus mélyedésekben a vízszintes nyomásgradiensek kicsik, ezért a szél is gyenge, a felhők nem frontális jellegűek, és gyakran teljesen hiányoznak. Az időjárás egész jellege eltér a hétköznapi ciklonok időjárásától.

2.1 Extratrópusi ciklonok

A ciklonok lehetnek alacsony és magas barikus képződmények, amelyek csak az alsó troposzférában (3 km magasságig - alacsony ciklonok) vagy az alsó és középső troposzférában (5 km magasságig - közepes ciklonok), vagy az egészben alakultak ki. troposzféra (5 km felett – magas ciklonok).

A nagy magasságú ciklonokat nem szabad összetéveszteni a nagy magasságú ciklonokkal. Ez utóbbiak légköri ciklonális örvények a felső troposzférában és a sztratoszférában, amelyek a földfelszínen és az alsó troposzférában nincsenek nyomon. Ezek viszonylag ritka esetek, amikor nem a talaj közelében, hanem magasságban alakulnak ki ciklonok.

A légköri frontokon történő fejlődésük során az extratrópusi ciklonok négy szakaszon mennek keresztül: hullámokon (a ciklonok eredete), fiatal ciklonon (újonnan kialakult ciklonon), maximális fejlődésen és feltöltődésen (elzáródás)

Hullám színpad. Ebben a szakaszban a párhuzamos izobárokban fekvő front görbületet tapasztal - a hideg tömeg felé elhajlik, a meleg felé pedig hullám jelenik meg az elején. Felül, az első meleg szakasz előtt gyorsan csökken a nyomás, míg a hátsó részen, az első hideg része mögött nő. A hullám tetején lévő izobárok meghajlanak, először egy vályút, majd egy zárt vonalat képeznek a kialakuló, újonnan létrejövő ciklon középpontja közelében, amelyet jelen esetben hullámciklonnak vagy hullámnak nevezünk.

A hullámciklon felhőrendszere kezdetben ugyanaz marad, mint a front ezen szakaszán a hullám megjelenése idején. De ahogy a ciklonális keringés a hullám csúcsa közelében felerősödik – a frontvonal egyre nagyobb görbülete –, a meleg és hideg szakaszok kialakulása, a felhőszerkezet megváltozik; a hullám elülső részén rétegfelhőzet sűrűsödik és terjeszkedik a terület felett, nimbostratus felhők jelennek meg és hullik le róla csapadék; a hullám hátsó részén a felhőzóna ezzel szemben némileg beszűkül, jellemzővé válik a front hideg szakaszára.

Ciklon a hullám szakaszában, mint általában, a képződés alacsony. Magassági térképeken csak a legalacsonyabb szintekről lehet nyomon követni. Általában még a 700 mbar-os izobár felületen (kb. 3 km-es magasságban) még mindig nincs zárt ciklonális keringés. Itt csak egy enyhén markáns magaslati mélyedés észlelhető.

A hullámciklon általános általános irányban mozog a frontvonal mentén. A ciklon mozgási sebessége a hullámstádiumban megközelítőleg 3/4-e a ciklon feletti AT 700 térképen szereplő gradiens szélsebességnek.

A ciklon fennállásának időtartama a hullámstádiumban legfeljebb egy nap.

Fiatal ciklon Egy instabil fronthullám továbbfejlődése a frontvonal egyre nagyobb görbüléséhez vezet - a meleg légtömeg nyelvének behatolása a hideg tömeg felé, a hideg levegő éke pedig a meleg légtömeg felé. Kialakul a ciklon meleg szektora - egy széles terület a meleg és a hideg front között, amelyet meleg légtömeg foglal el. A nyomás a ciklon középső és elülső részén tovább csökken, míg a melegfront előtti nyomásesés jelentősebbnek bizonyul, mint a ciklon hátsó részén a hidegfront mögötti nyomáscsökkenés (negatív nyomástrendek a a ciklon elülső része abszolút értékben meghaladja a pozitív barikus trendeket a hátsó részén). A ciklon mélyül. Egyre több izobár jelenik meg a felszíni időjárási térképen. Ugyanakkor a ciklon felfelé fejlődik, jól láthatóvá válik az AT 700 térképen (behatol a középső troposzférába). A felhős és csapadékos zóna szélessége a frontokon egy fiatal ciklonban gyorsan tágul, különösen a ciklon első részén. A ciklon továbbra is általános irányokban mozog a frontvonal mentén, közel a föld felszínéhez. Ez az irány megfelel az izobárok irányának a meleg szektorában és a szél irányának a ciklon feletti magasságokban (kb. AT 500 és AT 400 szinten). Egy fiatal ciklon mozgási sebessége megközelítőleg megegyezik a ciklon feletti légáramlás sebességének 2/3-ával 5-6 km magasságban.

Maximális fejlődés szakasza. A nyomás a ciklon közepén ebben a fejlődési szakaszban eléri a minimumot: a nyomásesés a ciklon elülső részén egyenlővé válik a ciklon hátsó részének növekedésével, a ciklon által elfoglalt tér méretei jelentősen megnőttek. nőtt és elérte a maximumot, valamint a felhőzet és a csapadékzóna szélessége. A meleg szektor szélessége ugyanakkor a hidegfront gyors mozgása miatt szűkült a meleghez képest. A ciklon közepén a front hideg szakasza megelőzte meleg szakaszát, a frontok bezárultak, megindult az okklúziós front kialakulásának folyamata. Az időjárási térképen elzáródási pontnak nevezzük azt a helyet, ahol a Föld felszínéhez közeli frontok záródása bekövetkezett. A jövőben, amikor a ciklon elzáródik, az elzáródási pont elkezd elmozdulni a ciklon középpontjából a perifériája felé. Az elzáródástól a különböző oldalak az elzáródás frontja, meleg és hideg, eltér egymástól.

A maximális fejlődési szakaszban lévő ciklont általában az AT 500 és AT 400 térképeken követik nyomon. Elmozdulásának sebessége valamelyest lassul a fiatal ciklonhoz képest. Az elmozdulás irányát a felső troposzféra légáramlása határozza meg. A létezés időtartama - 1-2 nap.

Kitöltő (elzáródott) ciklon. A meleg levegő felfelé irányuló elmozdulása a frontok záródása során oda vezet, hogy egy elzárt ciklonban a teljes földfelszín közelében lévő teret hideg légtömeg tölti meg. A ciklon hátulján rohamosan növekszik a nyomás, míg hátul a pozitív nyomástrendek sokkal nagyobbak, mint a negatívok a ciklon elején, ahol a nyomásesés fokozatosan gyengül. A ciklon megtelik. Felhőrendszerei erodálódnak, elvékonyodnak, eláll a csapadék. A feltöltődési ciklonban az időjárás általános lassú, fokozatos javulása kezdődik.

Egy ilyen ciklon inaktív. A feltöltés kezdetén az elzáródott ciklon lassítani kezdi a mozgás sebességét és balra eltér a kezdeti mozgási iránytól, majd sebessége nullára csökkenhet és gyakorlatilag a helyén jöhet létre a további feltöltődés. Az elzáródott ciklon feltöltésének időtartama eltérő. Ez a folyamat általában több napig tart, kivéve, ha ekkor egy új légköri front friss levegőtömegekkel közelíti meg a betöltő ciklont, és a ciklon újraéledni kezd, meghosszabbítva ezzel fennállását. Az ilyen jelenségeket ciklonregenerációnak nevezik.

ciklonos sorozat. Az extratrópusi ciklonok négy fejlődési szakasza esetenként egyidejűleg is megkülönböztethető az időjárási térképeken. Ez akkor történik, amikor a ciklonok egymás után, egymás után fejlődnek ki bármely fronton, és egy egész sorozatot alkotnak.

Ennek a sorozatnak az első tagja már be is fejezheti létezését, és mivel elzáródott, megtelhet, az utolsó tag pedig éppen instabil hullámként bukkant fel a fronton, még ki kell fejlődnie és végig kell mennie a maradék három szakaszon. Általában egy ilyen sorozat minden új ciklonja valamivel délebbre esik elődjétől, mivel a légköri front, amelyen ciklonok sorozata alakul ki, fokozatosan délre ereszkedik, és a hátulba betörő hideg légtömegek félretolják. minden ciklon egyes részeit. Az ilyen ciklonsorozat utolsó tagját a hideg légtömegek legjelentősebb behatolása követi, és ezekben gyakran egy erőteljes végső anticiklon képződik, amely egy időre megszakítja a ciklonális tevékenységet ezen a földrajzi területen. A ciklonok sorozatos fejlődésének leírt sorrendje nem mindig figyelhető meg a természetben. Gyakrabban ez egy homogén felszín alatt történik, amikor minden ciklon esetében azonosak a létfeltételek. Viszonylag gyakran megfigyelhető ciklonsorozat az északi féltekén az Atlanti-óceán felett, amikor egy mérsékelt front egyenetlen vonalban húzódik délnyugatról északkeletre szinte Amerika partjaitól egészen Nagy-Britannia szigeteiig. Ennek a sorozatnak a ciklonos örvényei jól láthatóak az űrből származó fényképeken, ahol az egyes ciklonokat és a frontok egyes részeit jellegzetes felhőfelhalmozódások különböztetik meg.

A szárazföldön, különösen a hegyláncokkal rendelkező területeken azonban ritkán fordul elő ciklonok ilyen szigorú sorrendben. Itt a ciklonok sorozata két-három ciklonból állhat, és olykor ciklonok alakulnak ki, amelyek elöl, elszigetelten, egyenként jelennek meg. Egyes ciklonok nem mennek keresztül mind a négy fejlődési szakaszon, például egy hullámciklon, miután felbukkant, egy nap alatt megtelhet.

A minimális légköri nyomás egy ciklonban a ciklon közepére esik; a periféria felé növekszik, azaz. vízszintes barikus gradiensek a ciklon kívülről befelé irányulnak. Egy jól fejlett ciklonban a középső nyomás tengerszinten 950-960 mbar-ra (1 bar = 105 N/m2), esetenként 930-920 mbar-ra (tengerszinti átlagnyomás mellett) csökkenhet. körülbelül 1012 mbar).

A szabálytalan, de általában ovális alakú zárt izobárok (egyenlő nyomású vonalak) az alacsony nyomású (bárikus depresszió) területet több száz kilométerről 2-3 ezer km-re korlátozzák. Ezen a területen a levegő örvénymozgásban van. A szabad légkörben a légkör határrétege felett (kb. 1000 m) megközelítőleg izobárok mentén mozog, a barikus gradienstől egy jobbhoz közeli szöggel eltérve, az északi féltekén jobbra, az északi féltekén balra a déli (az eltérítő Coriolis-erő és a görbe pályák mentén fellépő centrifugális erő hatására).

A határrétegben a súrlódási erő hatására a szél többé-kevésbé jelentősen (magasságtól függően) eltér az izobároktól a barikus gradiens felé. A földfelszín közelében a szél körülbelül 60°-os szöget zár be a barikus gradienssel; a levegő forgó mozgásához a ciklonba áramló levegő csatlakozik. Az áramvonalak spirálok formájában jelentkeznek, amelyek a ciklon közepe felé konvergálnak. A szélsebesség ciklonban erősebb, mint a légkör szomszédos régióiban; néha elérik a 20 m/s (vihar), sőt a 30 m/s (hurrikán) sebességet is.

A légmozgás felszálló összetevőinek köszönhetően, különösen a légköri frontok közelében, a ciklonban felhős idő uralkodik. Fő rész csapadék extratrópusi szélességeken ciklonba esik. A levegő örvénymozgása miatt különböző hőmérsékletek vonzódnak be a ciklon területére. légtömegek a Föld különböző szélességeiről. A ciklon hőmérsékleti aszimmetriája ehhez kapcsolódik: különböző szektoraiban a levegő hőmérséklete eltérő. Ez különösen a troposzféra fő frontjain (sarkvidéki, antarktiszi, sarki) keletkező mobil ciklonokra vonatkozik. A földfelszín meleg területein (sivatagok, beltengerek) azonban gyenge ("elmosódott") ciklonok - az úgynevezett termikus mélyedések - inaktívak, meglehetősen egyenletes hőmérséklet-eloszlás mellett.

A ciklon magasságával az izobár fokozatosan elveszíti zárt alakját. Ez különböző módon történik, a ciklon fejlődési szakaszától és a hőmérséklet-eloszlástól függően. BAN BEN kezdeti szakaszban fejlesztési mobil (frontális) ciklon csak a troposzféra alsó részét fedi le. A legnagyobb fejlettség szakaszában a ciklon a troposzféra teljes magasságára kiterjedhet, és akár az alsó sztratoszférába is kiterjedhet. A termikus mélyedések mindig az alsó troposzférára korlátozódnak.

A mobil ciklonok általában nyugatról keletre mozognak a légkörben. A mozgás irányát minden egyes esetben a felső troposzféra általános légi szállításának iránya határozza meg. Az ellentétes mozgások ritkák. Egy ciklon átlagsebessége körülbelül 30-45 km/h, de vannak olyan ciklonok, amelyek gyorsabban (akár 100 km/h-ig) haladnak, különösen a fejlődés kezdeti szakaszában; a végső szakaszban a ciklonok hosszú ideig nem változtathatnak pozíciót.

A ciklon mozgása bármely területen éles és jelentős lokális (lokális) változást okoz nemcsak a légköri nyomásban és a szélben, hanem a hőmérsékletben és a páratartalomban, a felhőzetben és a csapadékban is.

A mobil ciklonok általában a troposzféra korábban keletkezett fő frontjain alakulnak ki, mint a front mindkét oldalán a levegő átadása során fellépő hullámzavarok. Az instabil fronthullámok nőnek és ciklonális örvényekké alakulnak. A front mentén haladva (általában megnyúlt a szélességi körben) a ciklon viszont deformálja azt, meridionális szélkomponenseket hozva létre, és ezáltal megkönnyíti a meleg levegő átvitelét a ciklon elülső (keleti) részében a magas szélességi fokokra és a hideg levegőt a ciklon hátsó (nyugati) része - alacsony szélességi körökig. A ciklon déli részén az alsóbb rétegekben úgynevezett meleg szektor alakul ki, amelyet meleg és hideg frontok (egy fiatal ciklon szakasza) határolnak. Ezt követően a hideg és a meleg front találkozásakor (ciklonokklúzió) a meleg levegőt a hideg levegő a földfelszínről a magas rétegekbe taszítja, a meleg szektor megszűnik, és a ciklonban egyenletesebb hőmérséklet-eloszlás jön létre (elzárt ciklon). színpad). A mozgási energiává alakítható energiakészlet egy ciklonban elfogy; a ciklon elhalványul vagy összeolvad egy másik ciklonnal.

A főfronton általában egy ciklonsorozat (család) alakul ki, amely több, egymás után mozgó ciklonból áll. A sorozat fejlesztésének végén az egyes, még ki nem halt ciklonok egyesülve kiterjedt, inaktív, mély és magas központi ciklont alkotnak, amely teljes vastagságában hideg levegőből áll. Fokozatosan ez is elhalványul. A ciklon kialakulásával egyidejűleg közbenső anticiklonok keletkeznek közöttük, középen nagy nyomással. Az egyes ciklonok teljes fejlődési folyamata több napig tart; ciklonok sorozata és egy központi ciklon egy-két hétig létezhet. Minden féltekén egy adott pillanatban több fő front és kapcsolódó ciklonsorozat észlelhető; a ciklonok teljes száma évente sok száz minden féltekén.

Vannak bizonyos szélességi körök és régiók, ahol a főfrontok kialakulása és a frontális zavarok viszonylag rendszeresen előfordulnak. Ebből adódóan a ciklonok és anticiklonok, illetve sorozataik előfordulási és mozgási gyakoriságában vannak bizonyos földrajzi minták, pl. az úgynevezett ciklonális tevékenységben. A szárazföld és a tenger, a domborzat, a domborzat és más földrajzi tényezők hatása a ciklonok és anticiklonok kialakulására és mozgására, valamint ezek kölcsönhatására azonban nagyon összetett és gyorsan változó összképet ad a ciklonok tevékenységéről. A ciklonos aktivitás a levegő, a lendület, a hő, a nedvesség szélességi körének cseréjéhez vezet, ami a légkör általános keringésének legfontosabb tényezőjévé teszi.

A ciklonok nemcsak a Föld légkörében fordulnak elő, hanem más bolygók légkörében is. Például a Jupiter légkörében évek óta megfigyelték az úgynevezett Nagy Vörös Foltot, amely nyilvánvalóan egy hosszú életű anticiklon.

A ciklonok és az anticiklonok mérete összehasonlítható: átmérőjük elérheti a 3-4 ezer km-t, magasságuk pedig maximum 18-20 km-t, i.e. erősen ferde forgástengelyű lapos örvények. Általában nyugatról keletre haladnak 20-40 km / h sebességgel (kivéve az állókat).

A Föld felszínéhez közeli barikus képződmények a legtöbb esetben AT 700 vagy AT 500 felszínmagasságban a felettük lévő stabil légáramlás irányába mozognak a megfelelő felületen tapasztalható sebességgel arányos sebességgel, pl. a vezető áramlás szabálya szerint.

Átlagosan a vezető áramlás sebessége és a barikus alakzatok mozgási sebessége közötti arányossági együttható AT 700 esetén 0,8, AT 500 esetén 0,6.

De a számítások azt mutatják, hogy az arányossági együttható a bevezető áramlás sebességétől függ (5. táblázat):

Tab. 5. A vezető áramlás sebességétől függő arányossági tényező.

A vezető áramlás szabálya megközelítőleg tükrözi a bárikus képződmények mozgásának képét. Szigorúan véve a vezető áramlás irányába mozgó ciklonok és anticiklonok gyakran eltérnek az izohipszis irányától az AT 700 vagy AT 500 felületén.

A ciklonok sebessége nagyon változó. A fejlődés kezdeti szakaszában az alacsony ciklonok 40-50 km/órás sebességgel mozognak, esetenként 80-100 km/h-ra nő a sebesség.

A ciklonok aktív mozgása addig megy végbe, amíg a középső troposzférában felettük stabil légáramlás, a vezető áramlás marad. A ciklon leggyakrabban a horizont nyugati feléből kelet felé halad, a vezető áramlás irányának megfelelően. A bárikus centrumok anomális mozgását a vezető áramláshoz képest, amint az fentebb látható, számos tényező határozza meg, amelyek közül a fő tényező a mozgó középpont feletti geopotenciális gradiens egyenetlen lokális változása.

Így a légtömegek fő nyugat-keleti transzportjának megfelelően a légkörben, keleti vég a ciklon az elülső része, a nyugati része a hátulja. Ettől a szabálytól eltérhetnek, ha a bevezető patak iránya élesen eltér a nyugat-keleti iránytól.

Amikor a ciklonok magasra emelkednek (a fejlődés harmadik szakaszától kezdve), sebességük meredeken csökken. A töltőciklonok kvázi szimmetrikusak és hidegek. A középső troposzférában zárt izohipsziseik vannak; A ciklon középpontja felett egy bizonyos irányú vezető áramlás már hiányzik, és a ciklonok általában inaktívvá (kvázi-stacionáriussá) válnak. Ebben az esetben a ciklonális központ néha hurkot ír le.

Anticiklonok - magas légköri nyomású terület zárt koncentrikus izobárokkal a tengerszinten, és a levegő keringésével az északi féltekén az óramutató járásával megegyező irányban, a déli féltekén pedig az óramutató járásával ellentétes irányban.

Az anticiklon középpontjában a nyomás néha eléri az 1060-1070 hPa-t (télen Ázsia felett), de általában alacsonyabb. Az anticiklon gyakran többközpontú. Az anticiklonokban a vízszintes barikus gradiensek általában kisebbek, mint a ciklonokban. Ez az anticiklonok nagy vízszintes (akár 4000 km-es) méretével magyarázható. Az anticiklonok központi részeit nyugodt idő jellemzi. A Csendes-óceán északi részén azonban az őszi-téli időszakban az anticiklonok erős (akár viharos) szelet is fújhatnak.

A ciklon sorozat ciklonjai között köztes anticiklonok, a ciklonos sorozatok között pedig végső anticiklonok vannak. A mozgó anticiklonok mozgási sebessége általában 30-40 km/h. Általában nyugatról keletre haladva az anticiklonok letérnek (elkülönülnek a ciklonoktól) az alacsony szélességi fokokra. Általában egy mozgó anticiklon hidegfrontos (keleti) perifériájával és meleg hátsó (nyugati) "résszel felmelegedve és felerősödve idővel meleg, magas és inaktív anticiklonná alakul. Ez a folyamat leggyakrabban alacsony szélességi körökön megy végbe, ahol erőteljes. , magas és meleg szubtrópusi anticiklonok Az anticiklonok stabilizálódása mind a középső, mind a magas szélességi fokon megtörténik.

Ebben az esetben a nagy blokkoló anticiklonok megzavarják az általános nyugat-keleti közlekedést. A légtömeg kialakulásának legfontosabb központjai a stabil, inaktív anticiklonok.

Az anticiklon szerkezetének jellemzői.

A barikus maximum közepén van egy vagy több pont, ahol a legnagyobb a nyomás. Általában 1000 és 1035 hPa között van. Voltak olyan esetek, amikor a nyomás 1080 hPa-ra emelkedett. A barikus maximum méreteit a külső zárt izobáron található pontok közötti legnagyobb távolság méri. Leggyakrabban 2-3, de akár 4 vagy több ezer km is lehet. Általános szabály, hogy az anticiklonokban az izobárok közötti távolság nagyobb, mint a ciklonokban. Az anticiklonok középső részein kicsi a nyomásgradiens, ennek megfelelően ott kicsi a szélsebesség. A barikus gradiensek az anticiklon perifériája felé növekednek.

A ciklonokkal ellentétben a felszíni térképen a frontok nem mennek át az anticiklonok középpontján. Mint tudják, az anticiklonok a légáramlatok divergenciájának területei. A levegő az anticiklon középpontjából minden irányba áramlik. Ez kiküszöböli a különböző légtömegek konvergenciájának lehetőségét. A frontvonal csak az anticiklon széle mentén haladhat át, vagy a címer tengelyére körülbelül merőlegesen keresztezheti a csúcsát.

11. Az anticiklon fejlődésének szakaszai.

Az anticiklonok megjelenése és fejlődése szorosan összefügg a ciklonok kialakulásával, i.e. Az anticiklonok kialakulásának mechanizmusa is szorosan összefügg a ciklogenezis folyamatával. Lényegében ez egyetlen folyamat, amely egy álló front hosszú hullámaihoz kapcsolódik.

Az anticiklonok az ultrahosszú légköri hullámok csúcsaiból erednek egy ülő fronton. A szinoptikus helyzetek elemzése azt mutatja, hogy a közbenső anticiklonok a sorozat utolsó ciklonjának hidegfrontja mögötti hideg légtömegből származnak. Az anticiklonok központi részein légköri frontok nem tudnak átmenni, bár némi hőmérsékleti aszimmetria megmarad bennük. Az anticiklonok perifériáján légköri frontvonalak is áthaladhatnak.

A végső anticiklon, ellentétben a köztesekkel, a fejlődés minden szakaszán átmegy: a kezdeti (megjelenés vagy eredet), a fiatal anticiklon, a maximális fejlődés szakasza és a pusztulás szakasza. Az első két szakaszban a felszíni időjárási térképen az anticiklon a hidegfront mögötti gerinc, melynek középső részében zárt izobárok jelennek meg. Alacsony hidegbarikus képződmény. Hátsó részén meleg, elülső részén hideg advekció figyelhető meg.

A földfelszín közelében lévő nyomásnövekedés területe lefedi az anticiklon középső és elülső részét. Ezek a tényezők (a meleg és hideg advekciója, valamint a nyomásnövekedés) hozzájárulnak az anticiklogenezis folytatódásához. A maximális fejlődés szakaszában a földfelszín közelében lévő anticiklont már több zárt izobár körvonalazza. Ugyanakkor az első három szakaszban az anticiklon a vezető áramlással kelet felé halad. Az északi féltekén az anticiklonok délre (a déli féltekén - északra) térnek el. A hidegfrontok mögötti ciklonvonalak mögött behatolnak az alacsonyabb szélességi körökbe. Eleinte elég gyors ez a mozgás, de ahogy öregszik, az anticiklon csökken.

Hazánkban bizonytalan az időjárás. Ez különösen nyilvánvaló Oroszország európai részén. Ez annak köszönhető, hogy különböző légtömegek találkoznak: meleg és hideg. A légtömegek tulajdonságai különböznek egymástól: hőmérséklet, páratartalom, portartalom, nyomás. A légköri keringés lehetővé teszi, hogy a légtömegek egyik részről a másikra mozogjanak. Ahol különböző tulajdonságú légtömegek érintkeznek, légköri frontok.

A légköri frontok a Föld felszínéhez hajlanak, szélességük 500-900 km, hosszuk 2000-3000 km. A frontális zónákban kétféle levegő található: hideg és meleg. Az ilyen felületet ún elülső. Ez a felület általában a hideg levegő felé hajlik - alatta nehezebben helyezkedik el. És a meleg levegő, könnyebb, az elülső felület felett helyezkedik el (lásd 1. ábra).

Rizs. 1. Légköri frontok

Kialakul a homlokfelület metszésvonala a Föld felszínével frontvonal, amelyet röviden úgy is neveznek elülső.

légköri front - átmeneti zóna két eltérő légtömeg között.

A meleg levegő, mivel könnyebb, felemelkedik. Emelkedik, lehűl, vízgőzzel telítve. Felhők képződnek és csapadék hullik. Ezért egy légköri front áthaladását mindig csapadék kíséri.

A mozgás irányától függően a mozgó légköri frontokat melegre és hidegre osztják. melegfront akkor keletkezik, amikor meleg levegő áramlik a hideg levegőbe. A frontvonal a hideg levegő irányába mozog. Elmúlása után melegfront felmelegedés jön. A melegfront több száz kilométer hosszú, összefüggő felhősávot alkot. Hosszan tartó szitáló esők vannak, és jön a felmelegedés. A levegő felemelkedése a melegfront kezdetekor lassabban megy végbe, mint a hidegfront. A magasan az égen képződő cirrus és cirrostratus felhők a közeledő melegfront előhírnökei. (lásd 2. ábra).

Rizs. 2. Meleg légköri front ()

Akkor jön létre, amikor hideg levegő szivárog a meleg levegő alatt, miközben a frontvonal a meleg levegő felé mozdul el, amely felfelé kényszerül. Általában mozog hidegfront nagyon gyors. Ez erős szelet, heves, gyakran heves esőzéseket és zivatarokat, télen hóviharokat okoz. A hidegfront átvonulása után beköszönt a hideg. (Lásd 3. ábra).

Rizs. 3. Hidegfront ()

A légköri frontok állóak és mozgóak. Ha a légáramlatok a frontvonal mentén nem hideg vagy meleg levegő irányába mozdulnak el, akkor az ilyen frontokat nevezzük helyhez kötött. Ha a légáramlatok a frontvonalra merőleges mozgási sebességűek és vagy hideg, vagy meleg levegő felé haladnak, akkor az ilyen légköri frontokat ún. mozgó. Körülbelül néhány napon belül légköri frontok keletkeznek, elmozdulnak és összeomlanak. A frontális aktivitás szerepe az éghajlat kialakulásában a mérsékelt szélességi körökben hangsúlyosabb, ezért Oroszország nagy részére jellemző az instabil időjárás. A legerősebb frontok akkor jönnek létre, amikor a légtömegek fő típusai érintkeznek: sarkvidéki, mérsékelt égövi, trópusi. (lásd 4. ábra).

Rizs. 4. Légköri frontok kialakulása Oroszországban

A hosszú távú pozícióikat tükröző zónákat nevezzük klímafrontok. A sarkvidéki és a mérsékelt övi levegő határán, Oroszország északi régiói felett, a sarkvidéki front. A mérsékelt szélességi és trópusi légtömegeket egy mérsékelt sarki front választja el, amely főleg Oroszország határaitól délre található. A fő éghajlati frontok nem folytonos vonalsávokat alkotnak, hanem szegmensekre tagolódnak. A hosszú távú megfigyelések azt mutatják, hogy a sarkvidéki és a sarki front télen déli, nyáron pedig északi irányba tolódik. Az ország keleti részén a sarkvidéki front télen eléri az Ohotszki-tenger partját. Tőle északkeletre nagyon hideg és száraz sarkvidéki levegő dominál. BAN BEN Európai Oroszország a sarkvidéki front nem mozdul el olyan messzire. Itt lép életbe az észak-atlanti áramlat melegítő hatása. A sarki klímafront ágai csak nyáron húzódnak hazánk déli területein, télen fekszenek át Földközi-tengerés Irán, és időnként elfoglalják a Fekete-tengert.

A légtömegek kölcsönhatásában részt vesznek ciklonokÉs anticiklonok- nagy mozgó légköri örvények, amelyek légköri tömegeket hordoznak.

Alacsony terület légköri nyomás a szélektől a középpont felé fújó és az óramutató járásával ellentétes irányban eltérő szelek bizonyos rendszerével.

Magas légköri nyomású terület, ahol a szélek meghatározott mintázata a középponttól a szélek felé fúj és az óramutató járásával megegyező irányban eltér.

A ciklonok lenyűgöző méretűek, akár 10 km magasságig terjednek a troposzférába, szélességük pedig akár 3000 km. Ciklonokban nő a nyomás, anticiklonokban csökken. Az északi féltekén a ciklonok közepe felé fújó szeleket a föld tengelyirányú forgásának ereje jobbra tereli (a levegő az óramutató járásával ellentétes irányban forog), a középső részen pedig felemelkedik. Az anticiklonokban a peremre irányított szelek is jobbra fordulnak (a levegő az óramutató járásával megegyezően örvénylik), a középső részen pedig a légkör felső rétegeiből száll le a levegő. (lásd 5. ábra, 6. ábra).

Rizs. 5. Ciklon

Rizs. 6. Anticiklon

A frontok, amelyeken ciklonok és anticiklonok keletkeznek, szinte soha nem egyenes vonalúak, hullámos hajlítások jellemzik őket. (Lásd a 7. ábrát).

Rizs. 7. Légköri frontok (szinoptikus térkép)

A kialakult meleg és hideg levegő öbleiben légköri örvények forgó csúcsai képződnek (lásd a 8. ábrát).

Rizs. 8. Légköri örvény kialakulása

Fokozatosan elválnak az elejétől, és 30-40 km / h sebességgel önállóan mozognak és szállítják a levegőt.

A légköri örvények a pusztulás előtt 5-10 napig élnek. Képződésük intenzitása pedig az alatta lévő felület tulajdonságaitól (hőmérséklet, páratartalom) függ. Naponta több ciklon és anticiklon képződik a troposzférában. Több száz van belőlük egész évben. Országunk nap mint nap valamilyen légköri örvény hatása alatt áll. Mivel ciklonokban emelkedik a levegő, az érkezésükhöz mindig felhős idő csapadékkal és széllel társul, nyáron hűvös ill. meleg télen. Az anticiklon teljes tartózkodása alatt felhőtlen száraz idő uralkodik, meleg nyáronÉs télen fagyos. Ezt elősegíti a levegő lassú lesüllyedése a troposzféra magasabb rétegeiből. A leszálló levegő felmelegszik, és kevésbé lesz nedvességgel telítve. Az anticiklonokban gyenge a szél, belső részein teljes nyugalom van - nyugodt(lásd a 9. ábrát).

Rizs. 9. Légmozgás anticiklonban

Oroszországban a ciklonok és az anticiklonok a fő éghajlati frontokra korlátozódnak: a sarki és a sarkvidéki frontra. A mérsékelt övi tengeri és kontinentális légtömegek határán is kialakulnak. Oroszország nyugati részén ciklonok és anticiklonok keletkeznek és az általános légi közlekedés irányába mozdulnak el nyugatról keletre. Tovább Távol-Kelet a monszunok iránya szerint. Keleten nyugat irányú transzferrel haladva a ciklonok északra, az anticiklonok délre térnek el. (lásd a 10. ábrát). Ezért az oroszországi ciklonok útjai leggyakrabban Oroszország északi régióin, az anticiklonok pedig a déli régiókon haladnak át. E tekintetben Oroszország északi részén alacsonyabb a légköri nyomás, sok egymást követő napon zord idő lehet, délen több a napsütéses nap, száraz nyár és kevés hóval teli tél.

Rizs. 10. Ciklonok és anticiklonok eltérése nyugat felől történő elmozduláskor

Területek, ahol intenzív téli ciklonok haladnak át: Barents, Kara, Ohotszki-tenger és az Orosz-síkság északnyugati része. Nyáron a ciklonok leggyakrabban a Távol-Keleten és az Orosz-síkság nyugati részén fordulnak elő. Egész évben anticiklonális időjárás uralkodik az Orosz-síkság déli részén, Nyugat-Szibéria déli részén, télen pedig egész Kelet-Szibériában, ahol az ázsiai maximumnyomás alakul ki.

A légtömegek, légköri frontok, ciklonok és anticiklonok mozgása, kölcsönhatása megváltoztatja és befolyásolja az időjárást. Az időjárás változásaira vonatkozó adatokat speciális szinoptikus térképeken ábrázolják további elemzés céljából időjárási viszonyok hazánk területén.

A légköri örvények mozgása az időjárás változásához vezet. Minden nap állapotát speciális térképeken rögzítik - szinoptikus(lásd a 11. ábrát).

Rizs. 11. Szinoptikus térkép

Az időjárási megfigyeléseket a meteorológiai állomások kiterjedt hálózata végzi. Ezután a megfigyelések eredményeit továbbítják a hidrometeorológiai adatok központjaiba. Itt feldolgozzák őket, és az időjárási információkat alkalmazzák a szinoptikus térképeken. A térképeken a légnyomás, a frontok, a levegő hőmérséklete, a szél iránya és sebessége, a felhőzet és a csapadék látható. A légköri nyomás eloszlása ​​a ciklonok és anticiklonok helyzetét jelzi. A légköri folyamatok lefolyásának mintázatait tanulmányozva előrejelezhető az időjárás. A pontos időjárás-előrejelzés rendkívül összetett kérdés, mivel állandó fejlődésükben nehéz figyelembe venni az egymásra ható tényezők egészét. Ezért még a hidrometeorológiai központ rövid távú előrejelzései sem mindig indokoltak.

Forrás).).

Házi feladat

1. Miért esik le a csapadék a légköri frontzónában?
2. Mi a fő különbség a ciklon és az anticiklon között?

A szélképződés rövid távú folyamatai

A rövid távú folyamatok szelek kialakulásához is vezetnek, amelyek az uralkodó szelektől eltérően nem rendszeresek, hanem kaotikusan, gyakran egy adott évszakban jelentkeznek. Ezek a folyamatok a kialakulás ciklonok, anticiklonokés hasonló, kisebb léptékű jelenségek, különösen zivatarok.

Katharina ciklon az Atlanti-óceán déli részén. 2004. március 26

Ciklonok És anticiklonok alacsony, illetve magas légköri nyomású területeknek nevezzük, általában azokat, amelyek néhány kilométernél nagyobb térben fordulnak elő. A Földön a felszín nagy részén alakulnak ki, és jellegzetes keringési szerkezetük jellemzi őket. A Coriolis-erő hatására az északi féltekén a levegő mozgása a ciklon körül az óramutató járásával ellentétes irányban, az anticiklon körül pedig az óramutató járásával megegyezően forog. A déli féltekén a mozgás iránya fordított. A felületen súrlódás esetén a középpont felé vagy a középponttól távolodó mozgás komponense van, ennek eredményeként a levegő spirálisan mozog az alacsony nyomású terület felé, vagy távolodik a magas nyomású.

Ciklon

Ciklon (más görög κυκλῶν - „forgó”) - hatalmas (több száztól több ezer kilométeres) átmérőjű légköri örvény, középen csökkentett légnyomással.

Légmozgás (szaggatott nyilak) és izobárok (folytonos vonalak) egy ciklonban az északi féltekén

A ciklonokban a levegő az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyező irányban kering. Ráadásul a földfelszíntől több száz méteres magasságban lévő légrétegekben a szélnek a barikus gradiens mentén (a nyomás csökkenésének irányába) a ciklon közepe felé irányuló terme van. A kifejezés értéke a magassággal csökken.

A ciklonok (fekete nyilak) képződési folyamatának sematikus ábrázolása a Föld forgása miatt (kék nyilak)

A ciklon nem csak az anticiklon ellentéte, hanem eltérő előfordulási mechanizmussal rendelkeznek. A Föld forgásának köszönhetően folyamatosan és természetesen jelennek meg ciklonok, a Coriolis-erőnek köszönhetően. Brouwer fixpont-tételének következménye, hogy legalább egy ciklon vagy anticiklon jelen van a légkörben.

A ciklonoknak két fő típusa van: extratrópusiÉs tropikus. Az elsők mérsékelt vagy poláris szélességi körökben keletkeznek, és a fejlődés kezdetén több ezer kilométeres átmérőjűek, az ún. központi ciklon. Az extratrópusi ciklonok közül megkülönböztetik a déli ciklonokat, amelyek a mérsékelt övi szélességi körök déli határán alakulnak ki (Földközi-tenger, Balkán, Fekete-tenger, Dél-Kaszpi-tenger stb.) és északra, illetve északkeletre mozognak. A déli ciklonok óriási energiatartalékokkal rendelkeznek; A közép-oroszországi és a FÁK-országok déli ciklonjaihoz kapcsolódnak a legsúlyosabb csapadékok, szelek, zivatarok, zivatarok és egyéb időjárási jelenségek.

A trópusi ciklonok trópusi szélességi körökben alakulnak ki, és kisebbek (több száz, ritkán több mint ezer kilométer), de nagyobb barikus gradiensekkel és viharokat is elérő szélsebességgel rendelkeznek. Az ilyen ciklonokra jellemző még az ún. "vihar szeme" - 20-30 km átmérőjű központi terület, viszonylag tiszta és nyugodt időben. A trópusi ciklonok fejlődésük során extratrópusi ciklonokká alakulhatnak át. Az északi és déli szélesség 8-10° alatt nagyon ritkán fordulnak elő ciklonok, az Egyenlítő közvetlen közelében pedig egyáltalán nem.

Ciklonok a Szaturnusz légkörében. Fénykép a Cassini szondáról

A ciklonok nemcsak a Föld légkörében fordulnak elő, hanem más bolygók légkörében is. Például a Jupiter légkörében hosszú évek óta létezik egy ún nagy piros folt ami láthatóan egy hosszú életű anticiklon. A más bolygók légkörében lévő ciklonokat azonban nem vizsgálták eléggé.

A nagy vörös folt a Jupiter légkörében (Voyager 1 kép)

A Nagy Vörös Folt egy óriási anticiklon hurrikán, 24-40 ezer km hosszú és 12-14 ezer km széles (jelentősen több földet). A folt mérete folyamatosan változik, általános tendencia a csökkenés; 100 évvel ezelőtt a BKP körülbelül 2-szer nagyobb és sokkal fényesebb volt. Ez azonban a legnagyobb légköri örvény Naprendszer.

BKP mozgás színes animációja

A nagy sötét folt a Neptunusz légkörében

A sötét, elliptikus folt (13 000 km × 6 600 km) a Földéhez hasonló méretű volt. A helyszínen a szél sebessége elérte a 2400 km/h-t, ami a legmagasabb volt az egész Naprendszerben. Úgy gondolják, hogy a folt egy lyuk a Neptunusz metánfelhőiben. Egy nagy sötét folt folyamatosan változtatja alakját és méretét.

Nagy sötét folt

extratrópusi ciklon

A trópusokon kívül kialakuló ciklonokat ún extratrópusi. A kétféle nagyméretű ciklon közül ezek a nagyobbak (szinoptikus ciklonokként osztályozva), a leggyakoribbak, és a Föld felszínének nagy részén előfordulnak. A ciklonok ezen osztálya a leginkább felelős a napi időjárási változásokért, és ezek előrejelzése a modern időjárás-előrejelzések fő célja.

A bergeni iskola klasszikus (vagy norvég) modellje szerint az extratrópusi ciklonok főként a sarki front közelében, a különösen erős nagy magasságú sugársugárzónákban képződnek, és ezen a területen a jelentős hőmérsékleti gradiens miatt kapnak energiát. A ciklon kialakulása során az álló légköri front okklúziós front kialakulásával és a ciklon örvénylésével meleg és hideg frontok egymás felé haladó szakaszaira bomlik. Hasonló kép rajzolódik ki a későbbi Shapiro-Keizer modellben is, amely az óceáni ciklonok megfigyelésén alapul, kivéve a melegfront hosszú, a hidegre merőleges mozgását, elzáródási front kialakulása nélkül.

Az extratrópusi ciklonképződés norvég és Shapiro-Keyser modelljei

A kialakulás után a ciklon általában több napig fennáll. Ezalatt több száz-több ezer kilométeres távolságot tud előrehaladni, szerkezetének egyes területein éles szélváltozásokat és csapadékot okozva.

Bár a nagy extratrópusi ciklonokhoz általában frontok társulnak, kisebb ciklonok is kialakulhatnak egy viszonylag homogén légtömegen belül. Tipikus példa a ciklonok, amelyek poláris légáramlatokban alakulnak ki a frontális ciklon kialakulásának kezdetén. Ezeket a kis ciklonokat ún polárisés gyakran az óceánok sarki régiói felett fordulnak elő. Más kis ciklonok a hegyek hátoldalán fordulnak elő a mérsékelt szélességi körök nyugati szélének hatására.

extratrópusi ciklon - egy ciklon, amely év közben alakul ki az egyes féltekék extratrópusi szélességein. 12 hónap alatt sok száz lehet belőlük. Az extratrópusi ciklonok mérete igen jelentős. Egy jól fejlett ciklon átmérője 2-3 ezer km lehet. Ez azt jelenti, hogy egyszerre lefedheti Oroszország több régióját vagy Kanada tartományait, és meghatározhatja az időjárási rendszert ezen a hatalmas területen.

Extratrópusi ciklon terjedése

A ciklon függőleges terjedése (vertikális ereje) a fejlődés során változik. Eleinte a ciklon csak a troposzféra alsó részén van észrevehetően. A hőmérséklet-eloszlás a ciklon életének első szakaszában általában aszimmetrikus a középponthoz képest. A ciklon előtt az alacsony szélességi körökről beáramló levegő mellett a hőmérséklet emelkedik; hátul, magas szélességi körökről beáramló levegővel éppen ellenkezőleg, lesüllyednek. Emiatt a magassággal a ciklon izobárjai kinyílnak: a meleg frontrész feletti magasságban megnövekedett nyomású gerinc található, a hideg hátsó rész felett pedig alacsony nyomású mélyedés található. A magassággal ez a hullámképződés, az izobárok vagy izohipszisek görbülete egyre jobban kisimul.

Videó egy extratrópusi ciklon fejlődését mutatja be

De a későbbi fejlődéssel a ciklon magas lesz, vagyis zárt izobárok találhatók benne és a troposzféra felső felében. Ezzel egyidejűleg a ciklonban általában csökken a levegő hőmérséklete, az elülső és a hátsó rész közötti hőmérsékleti kontraszt többé-kevésbé kisimul: a magas ciklon általában a troposzféra hideg régiója. A ciklon behatolása a sztratoszférába is lehetséges.

A jól fejlett ciklon feletti tropopauza tölcsér formájában lehajlik; Először a tropopauza csökkenése figyelhető meg a ciklon hideg hátsó (nyugati) részén, majd amikor a ciklon teljes területén lehűl, a tropopauza csökkenése figyelhető meg a teljes ciklonon. A ciklon feletti alsó sztratoszféra hőmérséklete ilyenkor megemelkedik. Így egy jól fejlett magas ciklonban a hideg troposzféra felett alacsonyan induló meleg sztratoszféra figyelhető meg.

A hőmérsékleti kontraszt a ciklon területén azzal magyarázható, hogy a ciklon a fő fronton (poláris és sarkvidéki) keletkezik és fejlődik különböző hőmérsékletű légtömegek között. Mindkét tömeg a ciklonális keringésbe kerül.

A ciklon továbbfejlődése során a meleg levegő a troposzféra felső részébe, a hideg levegő fölé tolódik, és ott maga is sugárzó lehűlésen megy keresztül. A vízszintes hőmérséklet-eloszlás a ciklonban egyenletesebbé válik, és a ciklon halványulni kezd.

A ciklon középpontjában (a ciklon mélységében) kialakuló nyomás nem sokban tér el az átlagtól: lehet például 1000-1010 mb. Sok ciklon nem mélyül 1000-990 mb-nál jobban. Viszonylag ritkán a ciklon mélysége eléri a 970 mb-ot. A különösen mély ciklonokban azonban a nyomás 960–950 mb-ra csökken, egyes esetekben pedig 930–940 mb (tengerszinten) volt megfigyelhető, az északi féltekén pedig minimum 925 mb, a déli féltekén pedig 923 mb. A legmélyebb ciklonok a magas szélességeken figyelhetők meg. A Bering-tenger felett például az esetek egyharmadában a ciklonok mélysége télen 961-980 mb.

A ciklon mélyülésével a szél sebessége nő benne. A szél néha nagy területeken viharos sebességet is elér. A déli félteke ciklonjaiban ez különösen gyakran fordul elő. Az egyes széllökések ciklonokban elérhetik a 60 m/sec-et, ahogyan az 1957. december 12-én a Kuril-szigeteken történt.

A ciklonok élete több napig tart. Fennállásának első felében a ciklon mélyül, a másodikban megtelik, végül teljesen eltűnik (elhalványul). Egyes esetekben a ciklon fennállása hosszúnak bizonyul, különösen, ha más ciklonokkal egyesül, egy közös mély, hatalmas és inaktív alacsony nyomású területet, ún. központi ciklon. Az északi féltekén leggyakrabban az Atlanti- és a Csendes-óceán északi részein képződnek. Ezekben a régiókban az éghajlati térképeken jól ismert hatásközpontok találhatók - az izlandi és aleut mélyedések.

Miután az alsó rétegeket már feltöltötte, a ciklon egy ideig a hideg levegőn maradhat. felső rétegek troposzféra formájában magaslati ciklon.

trópusi ciklon

Egy trópusi ciklon diagramja

A trópusokon kialakuló ciklonok valamivel kisebbek, mint az extratrópusi ciklonok (a mezociklonok), és eltérő eredetmechanizmusuk van. Ezeket a ciklonokat a meleg, nedves levegő feláramlása hajtja, és kizárólag az óceánok meleg területein létezhetnek, ezért hívják meleg mag ciklonoknak (szemben a hideg magú extratrópusi ciklonokkal). A trópusi ciklonok nagyon erős szélés jelentős csapadék. A víz felszínén fejlődnek és erősödnek, de a szárazföldön gyorsan elveszítik, ezért pusztító hatásuk általában csak a tengerparton (a szárazföld belsejében 40 km-ig) nyilvánul meg.

A trópusi ciklon kialakulásához nagyon meleg vízfelület egy szakasza szükséges, amely felett a levegő felmelegedése a légköri nyomás legalább 2,5 Hgmm-es csökkenéséhez vezet. Művészet. A párás meleg levegő felemelkedik, de adiabatikus hűtése miatt a visszatartott nedvesség jelentős része nagy magasságban lecsapódik és esőként lehull. A nedvességtől éppen megszabadított szárazabb és ezáltal sűrűbb levegő lesüllyed, nagyobb nyomású zónákat képezve a ciklon magja körül. Ennek a folyamatnak pozitív visszacsatolása van, így mindaddig, amíg a ciklon egy meglehetősen meleg vízfelület felett van, amely támogatja a konvekciót, tovább erősödik. Bár a trópusi ciklonok leggyakrabban a trópusokon alakulnak ki, néha más típusú ciklonok alakulnak ki létezésük későbbi szakaszában, mint az szubtrópusi ciklonok.

trópusi ciklon Egyfajta ciklon vagy alacsony nyomású időjárási rendszer, amely meleg tengerfelszín felett fordul elő, és heves zivatarokkal, heves esőzésekkel és viharos széllel kíséri. A trópusi ciklonok energiájukat a nedves levegő felemeléséből nyerik, a vízgőzt esőként kondenzálják, és az ebből a folyamatból származó szárazabb levegőt lesüllyesztik. Ez a mechanizmus alapvetően különbözik az extratrópusi és poláris ciklonokétól, ezzel szemben a trópusi ciklonokat a "meleg magciklonok" kategóriába sorolják.

A "trópusi" kifejezés egyrészt azt a földrajzi területet jelenti, ahol az ilyen ciklonok az esetek túlnyomó többségében előfordulnak, vagyis a trópusi szélességeket, másrészt ezen ciklonok kialakulását trópusi légtömegekben.

A Távol-Keleten és Délkelet-Ázsiában trópusi ciklonoknak nevezik tájfunok, és Északon és Dél Amerika — hurrikánok(Spanyol) huracan, Angol hurrikán), Huracan maja szélistenről nevezték el. A Beaufort-skála szerint általánosan elfogadott, hogy vihar belemegy Hurrikán 117 km/h feletti szélsebességgel.

A trópusi ciklonok nemcsak szélsőséges felhőszakadást, hanem nagy hullámzást is okozhatnak a tenger felszínén, viharhullámokat és tornádókat is. A trópusi ciklonok csak nagy víztestek felszínén tudnak kialakulni és megőrizni erejüket, míg a szárazföldön gyorsan elveszítik erejüket. Éppen ezért a tengerparti területek és szigetek szenvednek leginkább az általuk okozott pusztulástól, míg a szárazföldön lévő területek viszonylag biztonságosak. A trópusi ciklonok okozta heves esőzések azonban a parttól kicsit távolabb, akár 40 km-es távolságban is jelentős árvizeket okozhatnak. Bár a trópusi ciklonok emberre gyakorolt ​​hatása gyakran nagyon negatív, jelentős mennyiségű víz véget vethet a szárazságnak. A trópusi ciklonok nagy mennyiségű energiát szállítanak a trópusi szélességi köröktől a mérsékelt övi szélességig, így a globális légköri keringési folyamatok fontos elemei. Nekik köszönhetően csökken a hőmérséklet-különbség a Föld felszínének különböző részein, ami lehetővé teszi több létezését mérsékelt éghajlat a bolygó teljes felületén.

Sok trópusi ciklon alakul ki kedvező körülmények között gyenge légköri zavarok következtében, amelyek előfordulását az ilyen hatások befolyásolják, mint a Madden-Julian-oszcilláció, az El NiñoÉs Észak-atlanti oszcilláció.

Madden-Julian oszcilláció - a trópusi légkör keringési tulajdonságainak ingadozása 30-60 napos periódussal, ami ezen az időskálán a légkör évszakok közötti változékonyságának fő tényezője. Ezek az ingadozások olyan hullámok formájában jelentkeznek, amelyek 4-8 ​​m/s sebességgel mozognak kelet felé az Indiai- és a Csendes-óceán meleg vidékein.

Hosszú hullámhosszú sugárzási mintázat, amely Madden-Julian oszcillációt mutat

A hullám mozgása különféle megnyilvánulásokban, legvilágosabban a csapadék mennyiségének változásában érhető tetten. A változások először az Indiai-óceán nyugati részén jelennek meg, fokozatosan a Csendes-óceán középső részére tolódnak el, majd elhalványulnak, ahogy az óceán hideg keleti területei felé haladunk, de néha csökkentett amplitúdóval újra megjelennek a trópusi régiókban. Atlanti-óceán. Ebben az esetben eleinte a konvekció és a csapadék növekedésének fázisa következik, majd ezt követi a csökkenő csapadék.

A jelenséget Ronald Madden és Paul Julian fedezte fel 1994-ben.

El Niño (Spanyol) El Niño- baba, fiú) vagy déli oszcilláció - a víz felszíni rétegének hőmérsékletének ingadozása a Csendes-óceán egyenlítői részén, ami érezhető hatást gyakorol az éghajlatra. Szűkebb értelemben az El Niño a déli oszcilláció fázisa, amelyben a felforrósodott felszínközeli vizek régiója kelet felé tolódik el. Ezzel párhuzamosan a passzátszelek gyengülnek vagy teljesen leállnak, a Csendes-óceán keleti részén, Peru partjainál lelassul a felfutás. Az oszcilláció ellentétes fázisát ún La Niña(Spanyol) La Nina- kislány). Az oszcilláció jellemző ideje 3-8 év, azonban az El Niño erőssége és időtartama a valóságban nagyon változó. Tehát 1790-1793, 1828, 1876-1878, 1891, 1925-1926, 1982-1983 és 1997-1998 között erős El Niño-fázisokat jegyeztek fel, míg például 1991-1993-ban ezt a jelenséget gyakran 1,9 ismétlődő, gyengén fejeződött ki. El Niño 1997-1998 olyan erős volt, hogy felkeltette a világközösség és a sajtó figyelmét. Ezzel párhuzamosan elterjedtek a déli oszcilláció és a globális éghajlatváltozás közötti összefüggésekre vonatkozó elméletek. Az 1980-as évek eleje óta az El Niño 1986-1987-ben és 2002-2003-ban is előfordult.

El Niño 1997 (TOPEX)

Peru nyugati partja mentén a normál körülményeket a hideg Perui Áramlat határozza meg, amely délről szállítja a vizet. Ahol az áramlat nyugatra fordul, az Egyenlítő mentén a mély mélyedésekből hideg és planktonban gazdag víz emelkedik ki, ami hozzájárul az óceáni élet aktív fejlődéséhez. A hideg áramlat maga határozza meg az éghajlat szárazságát Peru ezen részén, sivatagokat képezve. A passzátszelek a felforrósodott felszíni vízréteget a trópusi Csendes-óceán nyugati zónájába hajtják, ahol kialakul az úgynevezett trópusi meleg medence (TTB). Ebben a víz 100-200 m mélységig melegszik fel A Walker légköri cirkuláció, amely passzátszelek formájában nyilvánul meg, és alacsony nyomással párosul Indonézia régiója felett, oda vezet, hogy ezen a helyen a Csendes-óceán 60 cm-rel magasabban van, mint keleti részén. A víz hőmérséklete itt eléri a 29-30°C-ot, szemben a 22-24°C-kal Peru partjainál. Az El Niño kezdetével azonban minden megváltozik. A passzátszelek gyengülnek, a TTB terjed, és a Csendes-óceán hatalmas területén a víz hőmérséklete emelkedik. Peru térségében a hideg áramlatot nyugatról Peru partjaira vonuló meleg víztömeg váltja fel, a feláramlás gyengül, a halak táplálék nélkül elpusztulnak, a nyugati szelek nedves légtömegeket hoznak a sivatagba, záporokat, amelyek akár áradásokat is okoznak. . Az El Niño megjelenése csökkenti az atlanti trópusi ciklonok aktivitását.

Észak-atlanti oszcilláció - az Atlanti-óceán északi részén az éghajlat változékonysága, amely elsősorban a tengerfelszín hőmérsékletének változásában nyilvánul meg. A jelenséget először 2001-ben Goldenberg és munkatársai írták le. Jóllehet vannak történelmi bizonyítékok erre a hullámzásra hosszú időn keresztül, hiányoznak pontos történelmi adatok az amplitúdójáról és a trópusi óceánok felszíni hőmérsékletével való kapcsolatáról.

A fluktuáció időfüggése az 1856-2013 közötti időszakban

Más ciklonok, különösen a szubtrópusi ciklonok, fejlődésük során képesek felvenni a trópusi ciklonok jellemzőit. A kialakulás pillanata után a trópusi ciklonok az uralkodó szelek hatására megmozdulnak; ha a körülmények kedvezőek maradnak, a ciklon megerősödik és jellegzetes örvényszerkezetet alkot vele szem a központban. Ha a körülmények kedvezőtlenek, vagy ha a ciklon leszáll, akkor meglehetősen gyorsan eloszlik.

Szerkezet

A trópusi ciklonok viszonylag kompakt viharok. helyes forma, jellemzően körülbelül 320 km átmérőjű, és a spirális szelek egy nagyon alacsony légköri nyomású középső régió körül konvergálnak. A Coriolis-erő hatására a szelek eltérnek a barikus gradiens irányától, és az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes irányba, a déli féltekén pedig az óramutató járásával megegyező irányba csavarodnak.

A trópusi ciklon felépítése

A trópusi ciklon szerkezete három koncentrikus részre osztható. A külső rész belső sugara 30-50 km, ebben a zónában a szél sebessége egyenletesen növekszik a ciklon középpontjához közeledve. A középső rész, amelynek neve van szemfal, amelyet nagy szélsebesség jellemez. A 30-60 km átmérőjű központi részt ún szemek, itt a szél sebessége csökken, a légmozgás túlnyomórészt lefelé irányul, az égbolt gyakran derült marad.

Szem

A ciklon központi részét, amelyben a levegő leszáll, nevezik szemek. Ha a ciklon elég erős, akkor a szem nagy, nyugodt időjárás és tiszta égbolt jellemzi, bár a tenger hullámai kivételesen nagyok lehetnek. A trópusi ciklon szeme általában szabályos kerek alakú, mérete 3-370 km átmérőjű lehet, de leggyakrabban 30-60 km körüli az átmérője. A nagy, kifejlett trópusi ciklonok szeme felül néha észrevehetően kitágul, ezt a jelenséget "stadioneffektusnak" nevezik: a szem belsejéből nézve fala egy stadion lelátó formájára emlékeztet.

Isabel hurrikán 2003 ISS fotó - A trópusi ciklon szemei, a szemfal és a környező esősávok jól láthatóak

A trópusi ciklonok szemét nagyon alacsony légköri nyomás jellemzi, itt jegyezték fel a legalacsonyabb légköri nyomásértéket a földfelszín szintjén (tájfun típusban 870 hPa). Ezenkívül a többi ciklontípustól eltérően a trópusi ciklonok szemében a levegő nagyon meleg, mindig melegebb, mint a ciklonon kívül azonos magasságban.

Egy gyenge trópusi ciklon szemét részben vagy teljesen beboríthatják a felhők, amelyeket ún központi sűrű felhőtakaró. Ezt a zónát az erős ciklonok szemével ellentétben jelentős zivataraktivitás jellemzi.

a vihar szeme, abo ofo, Bulls-eye - derült és viszonylag nyugodt időjárású terület egy trópusi ciklon közepén.

Egy tipikus viharszem átmérője 20-30 km, ritka esetekben - akár 60 km. Ebben a térben a levegő hőmérséklete magasabb és páratartalma alacsonyabb, mint a környező szél- és esőfelhőkben. Az eredmény egy stabil hőmérsékleti rétegződés.

A szél és az eső fala szigetelőként szolgál a nagyon száraz és melegebb levegő számára, amely a felső rétegekből a ciklon közepébe ereszkedik le. A vihar szemének perifériáján ennek a levegőnek egy része keveredik a felhőkből származó levegővel, és a cseppek párolgása miatt lehűl, ezáltal a felhők belső oldalán erőteljes, lefelé irányuló, viszonylag hideg levegő kaszkád alakul ki.

Eye of Typhoon Odessa (1985)

Ugyanakkor a felhők levegője gyorsan emelkedik.Ez a konstrukció képezi a trópusi ciklon kinematikai és termodinamikai alapját.

Ráadásul a forgástengely közelében a vízszintes lineáris szélsebesség is csökken, ami a megfigyelő számára a ciklon középpontjába ütközve egy elállt vihar benyomását kelti, ellentétben a környező térrel.

szemfal

a szem fala a szemet körülvevő sűrű zivatarfelhők gyűrűjének nevezik. Itt érik el a felhők a legmagasabb magasságukat a ciklonon belül (akár 15 km-es tengerszint feletti magasságig), a csapadék és a szél a felszín közelében a legerősebb. A maximális szélsebességet azonban valamivel nagyobb magasságban, általában 300 m körül éri el a ciklon a szemfal egy bizonyos területen való áthaladása során okozza a legnagyobb károkat.

A legerősebb ciklonokat (általában 3-as vagy több kategóriájú) életük során több szemfalcsere-ciklus jellemzi. Ugyanakkor a szem régi fala 10-25 km-re leszűkül, és helyette egy új, nagyobb átmérőjű, amely fokozatosan felváltja a régit. Minden szemfalpótlási ciklus során a ciklon gyengül (azaz a szemfalon belüli szelek gyengülnek, a szem hőmérséklete csökken), de egy új szemfal kialakulásával gyorsan visszaerősödik korábbi értékeire.

külső zóna

külső rész Egy trópusi ciklon esősávokba szerveződik - sűrű zivatarfelhők sávjai, amelyek lassan haladnak a ciklon közepe felé, és egyesülnek a szem falával. Ugyanakkor az esősávokban, akárcsak a szem falában, a levegő felemelkedik, a köztük lévő, alacsony felhőktől mentes térben pedig leszáll a levegő. A periférián kialakult keringési sejtek azonban kevésbé mélyek, mint a központi, és alacsonyabb magasságot érnek el.

Amikor a ciklon eléri a szárazföldet, az esősávok helyett a légáramlatok jobban koncentrálódnak a szem falában, a felszínen megnövekedett súrlódás miatt. Ezzel párhuzamosan jelentősen megnő a csapadék mennyisége, amely a napi 250 mm-t is elérheti.

A trópusi ciklonok nagyon nagy magasságban (a tropopauza közelében) is felhőtakarót képeznek a levegő centrifugális mozgása miatt ezen a magasságon. Ez a borítás magas cirrusfelhőkből áll, amelyek a ciklon közepétől elmozdulnak, és fokozatosan elpárolognak és eltűnnek. Ezek a felhők elég vékonyak lehetnek ahhoz, hogy kimutassák a napot, és egy trópusi ciklon közeledtének egyik első jelei lehetnek.

Méretek

A ciklon méretének egyik legelterjedtebb, különféle adatbázisokban használt definíciója a keringési középpont és a legkülső zárt izobár távolsága, ezt a távolságot ún. a külső zárt izobár sugara. Ha a sugár kisebb, mint két szélességi fok vagy 222 km, a ciklon "nagyon kicsi" vagy "törpe" besorolású. A 3-6 szélességi fok, vagyis 333-667 km sugár egy "közepes méretű" ciklonra jellemző. A "nagyon nagy" trópusi ciklonok sugara meghaladja a 8 szélességi fokot, vagyis 888 km-t. E rendszer szerint a Föld legnagyobb trópusi ciklonjai a Csendes-óceán északnyugati részén fordulnak elő, körülbelül kétszer akkora, mint az Atlanti-óceán trópusi ciklonjai.

A trópusi ciklonok méretezésének egyéb módszerei a trópusi viharos erejű szelek sugara (körülbelül 17,2 m/s), valamint az a sugár, amelynél a relatív szélsebesség görbülete 1 × 10 -5 s -1.

A Typhoon Type, Cyclone Tracy összehasonlító méretei az Egyesült Államok területével

Gépezet

A trópusi ciklon fő energiaforrása a párolgási energia, amely a vízgőz kondenzációja során szabadul fel. Az óceánvíz párolgása viszont a napsugárzás hatására megy végbe. Így egy trópusi ciklon nagy hőgépként ábrázolható, amihez a Föld forgása és gravitációja is szükséges. A meteorológiában a trópusi ciklont egyfajta mezoskálájú konvekciós rendszerként írják le, amely erős hő- és nedvességforrás jelenlétében fejlődik ki.

A konvekciós áramok irányai egy trópusi ciklonban

A meleg nedves levegő főként a ciklon szemének falán belül, valamint más esősávokon belül emelkedik fel. Ez a levegő kitágul és lehűl, ahogy emelkedik, relatív páratartalom, már a felszínen is magasan növekszik, aminek következtében a felgyülemlett nedvesség nagy része lecsapódik és eső formájában lehull. A levegő tovább hűl és veszít nedvességéből, ahogy felemelkedik a tropopauza felé, ahol szinte az összes nedvességtartalmát elveszíti, és a magassággal megszűnik hűlni. A lehűtött levegő lesüllyed az óceán felszínére, ahol rehidratálódik és újra felemelkedik. Kedvező körülmények között a felhasznált energia meghaladja ennek a folyamatnak a fenntartási költségeit, a többletenergiát a feláramlások mennyiségének növelésére, a szélsebesség növelésére és a kondenzációs folyamat felgyorsítására fordítják, azaz pozitív visszacsatolás kialakulásához vezet. Ahhoz, hogy a körülmények kedvezőek maradjanak, egy trópusi ciklonnak egy meleg óceánfelszín felett kell lennie, amely biztosítja a szükséges nedvességet; amikor a ciklon áthalad egy földterületen, nem fér hozzá ehhez a forráshoz, és ereje gyorsan csökken. A Föld forgása csavarodást ad a konvekciós folyamathoz a Coriolis-effektus következtében - a szélirány eltérése a barikus gradiens vektortól.

Az óceán felszíni hőmérsékletének csökkenése a Mexikói-öbölben a Katrina és Rita hurrikánok elhaladásával

A trópusi ciklonok mechanizmusa jelentősen eltér a többi légköri folyamat mechanizmusától, mert mély konvekciót igényel, vagyis olyan, amely nagy magassági tartományt rögzít. Ugyanakkor a felfelé irányuló áramlás az óceán felszínétől a tropopauza szinte teljes távolságát befogja, a vízszintes szelek főként a felszínhez közeli rétegben korlátozottak 1 km vastagságig, míg a troposzféra 15 km-es többi részének nagy részét a trópusi területeken. konvekcióra használják. Azonban a troposzféra vékonyabb a magasabb szélességi fokokon, és a mennyiség naphő kevesebb van, ami korlátozza a trópusi ciklonok számára kedvező feltételek zónáját trópusi öv. A trópusi ciklonokkal ellentétben az extratrópusi ciklonok energiájukat túlnyomórészt az előttük létező vízszintes léghőmérséklet-gradiensekből nyerik.

Egy trópusi ciklon áthaladása az óceán egy szakaszán a felszínhez közeli réteg jelentős lehűléséhez vezet, mind a párolgási hőveszteség, mind a meleg felszínközeli és hideg mélyrétegek aktív keveredése és a termelés miatt. a hideg esővíz. A lehűlést a sűrű felhőtakaró is befolyásolja, amely az óceán felszínét borítja a napfénytől. E hatások következtében több nap alatt, amikor a ciklon áthalad az óceán egy bizonyos részén, a felszíni hőmérséklet jelentősen csökken rajta. Ez a hatás negatív visszacsatolást eredményez, ami a trópusi ciklon erejének elvesztését eredményezheti, különösen, ha lassan mozog.

Egy közepes méretű trópusi ciklonban felszabaduló energia teljes mennyisége körülbelül 50-200 exajoule (10 18 J) naponta vagy 1 PW (10 15 W). Ez körülbelül 70-szer annyi, mint az emberiség összes energiafogyasztása, 200-szorosa a világ villamosenergia-termelésének, és megfelel annak az energiának, amely egy 10 megatonnás hidrogénbomba 20 percenkénti felrobbanásakor szabadulna fel.

Életciklus

Képződés

Az összes trópusi ciklon útvonalának térképe az 1985-2005 közötti időszakra

A világ minden olyan területén, ahol trópusi ciklontevékenység létezik, nyár végén éri el maximumát, amikor a legnagyobb a hőmérséklet-különbség az óceán felszíne és az óceán mély rétegei között. A szezonális minták azonban a medencétől függően némileg eltérőek. Globálisan a május a legkevésbé aktív hónap, a szeptember a legaktívabb, a november pedig az egyetlen olyan hónap, amikor minden medence egyszerre aktív.

Fontos tényezők

A trópusi ciklonok kialakulásának folyamata még mindig nem teljesen ismert, és intenzív kutatás tárgyát képezi. Általában hat olyan tényezőt lehet azonosítani, amelyek a trópusi ciklonok kialakulásához szükségesek, bár egyes esetekben ezek egy része nélkül is kialakulhat ciklon.

passzátszél konvergenciazónák kialakulása, ami légköri instabilitáshoz vezet, és hozzájárul a trópusi ciklonok kialakulásához

A legtöbb esetben egy trópusi ciklon kialakulásához legalább 26,5°C-os felszíni óceánvíz hőmérsékletre van szükség legalább 50 m mélységben; ez a vízhőmérséklet minimálisan elegendő ahhoz, hogy instabilitást okozzon a felette lévő légkörben, és alátámassza a zivatarrendszer létezését.

Egy másik szükséges tényező a levegő gyors lehűlése a magassággal, ami lehetővé teszi a kondenzáció energia felszabadítását, a trópusi ciklon fő energiaforrását.

Ezenkívül a trópusi ciklon kialakulásához magas páratartalom szükséges a troposzféra alsó és középső rétegeiben; a levegőben lévő nagy mennyiségű nedvesség mellett kedvezőbb feltételek jönnek létre az instabilitás kialakulásához.

A kedvező feltételek másik jellemzője az alacsony függőleges szélgradiens, mivel a nagy szélgradiens a ciklon keringési mintázatának megszakadásához vezet.

A trópusi ciklonok általában legalább 550 km-re vagy 5 szélességi fokra fordulnak elő az egyenlítőtől – csak ott a Coriolis-erő elég erős ahhoz, hogy elterelje a szelet és kicsavarja az örvényt.

Végül, egy trópusi ciklon kialakulásához általában már létező alacsony nyomású vagy zord időjárási zóna szükséges, bár egy érett trópusi ciklon keringési viselkedése nélkül. Ilyen feltételeket teremthetnek az alacsony szintű és alacsony szélességi fáklyák, amelyek a Madden-Julian oszcillációhoz kapcsolódnak.

Formációs területek

A világ legtöbb trópusi ciklonja belül alakul ki egyenlítői öv(intertrópusi front) vagy annak folytatása monszun hatása alatt - monszun alacsony nyomású zóna. A trópusi ciklonok kialakulásának kedvező területek a trópusi hullámokon belül is előfordulnak, ahonnan az intenzív atlanti ciklonok mintegy 85%-a és a legtöbb keleti csendes-óceáni trópusi ciklon származik.

A trópusi ciklonok túlnyomó többsége a 10 és 30 szélességi fok között alakul ki mindkét féltekén, és az összes trópusi ciklon 87%-a az Egyenlítő 20. szélességi fokán belül fordul elő. A Coriolis-erő hiánya miatt az egyenlítői zónában nagyon ritkán alakulnak ki trópusi ciklonok az egyenlítőtől 5 foknál közelebb, de előfordul pl. 2001 Wamei trópusi viharés az Agni ciklon 2004-ben.

Wamei trópusi vihar a partraszállás előtt

A Wamei trópusi vihar, más néven Wamei tájfun, egy trópusi ciklon, amelyről ismert, hogy közelebb alakult ki az Egyenlítőhöz, mint bármely más feljegyzett trópusi ciklon. A Wamei december 26-án alakult ki a 2001-es csendes-óceáni tájfun-szezon utolsó trópusi ciklonjaként a Dél-kínai-tengeren az ÉSZ 1,4°-nál. Gyorsan felerősödött, és Malajzia délnyugati részén landolt. Gyakorlatilag december 28-án szertefoszlott Szumátra szigete felett, maradványai később az Indiai-óceán felett szerveződtek át. Bár ezt a trópusi ciklont hivatalosan trópusi viharnak nevezik, intenzitása vitatott, egyes ügynökségek a 39 m/s-os szélsebesség és a szem jelenléte alapján tájfunnak minősítették.Ez a vihar áradásokat és földcsuszamlásokat okozott Kelet-Malajziában, ami 3,6 millió dolláros kárt okozott (árakon). 2001) és öt áldozat.

Mozgalom

Kölcsönhatás passzátszellel

A trópusi ciklonok mozgása a Föld felszínén elsősorban az uralkodó szelektől függ. globális keringési folyamatok; a trópusi ciklonokat ezek a szelek magukkal viszik és velük együtt mozognak. A trópusi ciklonok előfordulási zónájában, vagyis mindkét félteke 20 párhuzamosa között a keleti szelek - passzátszelek - hatására nyugat felé haladnak.

A légkör globális keringésének sémája

Az Atlanti-óceán északi részén és a Csendes-óceán északkeleti részén a passzátszelek trópusi hullámokat alkotnak, amelyek az afrikai partoktól indulnak és a Karib-tengeren haladnak át. Észak Amerikaés elhalványul a Csendes-óceán középső régióiban. Ezek a hullámok a legtöbb trópusi ciklon eredete ezekben a régiókban.

Coriolis hatás

A Coriolis-effektus miatt a Föld forgása nemcsak a trópusi ciklonok csavarodását okozza, hanem mozgásuk eltérését is befolyásolja. Ennek következtében a passzátszelek hatására nyugat felé haladó trópusi ciklon egyéb erős légáramlatok hiányában a sarkok felé tér el.

A Monica ciklon infravörös képe, amely a ciklon örvénylését és forgását mutatja

Mivel a keleti szelek a légkör ciklonális mozgására a sarki oldalon jelentkeznek, ott erősebb a Coriolis-erő, és ennek eredményeként a trópusi ciklon pólus felé húzódik. Amikor egy trópusi ciklon elér egy szubtrópusi gerincet, nyugati szél fúj mérsékelt öv a légsebesség a sarki oldalon csökkenni kezd, de az egyenlítőtől való távolságkülönbség a ciklon különböző részei között elég nagy ahhoz, hogy a teljes Coriolis-erő pólus felé irányuljon. Ennek eredményeként az északi félteke trópusi ciklonjai északra térnek el (mielőtt kelet felé fordulnak), a déli félteke trópusi ciklonjai pedig dél felé (szintén keleti fordulás előtt).

Kölcsönhatás a mérsékelt szélességi körök nyugati szeleivel

Amikor egy trópusi ciklon áthalad egy szubtrópusi gerincen, amely egy magas nyomású zóna, akkor az útja általában a gerinc sarki oldalán lévő alacsony nyomású zónába kerül. A mérsékelt égövi nyugati szelek zónájába kerülve egy trópusi ciklon hajlamos velük kelet felé haladni, áthaladva az irányváltás pillanatán (pl. kiújulás). Tájfunok vonulnak át Csendes-óceán nyugatról Ázsia partjáig, gyakran változtatva irányt Japán partjaitól északra, majd északkeletre, Kínából vagy Szibériából délnyugati szelek foglyul ejtenek. Sok trópusi ciklon is elhajlik a vele való kölcsönhatás miatt extratrópusi ciklonok ezeken a területeken nyugatról keletre mozog. Példa a trópusi ciklon által okozott pályamódosításra Typhoon Yoke 2006, amely a leírt pálya mentén haladt.

A Typhoon Yoke útja, amely 2006-ban irányt változtatott a japán partoknál

Leszállás

Formálisan a ciklon áthalad a szárazföldön, ha ez megtörténik a keringési központjával, függetlenül a periférikus régiók állapotától. A viharviszonyok jellemzően egy adott területen kezdődnek néhány órával azelőtt, hogy a ciklon középpontja elérné a partot. Ebben az időszakban, vagyis egy trópusi ciklon formális leszállása előtt a szél elérheti a legnagyobb erejüket - ebben az esetben egy trópusi ciklon „közvetlen becsapódásáról” beszélünk a tengerparton. Így a ciklon leszállásának pillanata valójában a viharidőszak közepét jelenti azon területeken, ahol ez megtörténik. A biztonsági intézkedéseket azelőtt kell megtenni, hogy a szél elér egy bizonyos sebességet, vagy amíg el nem érnek egy bizonyos csapadékintenzitást, és nem szabad összefüggésbe hozni a trópusi ciklon leszállásának pillanatával.

Ciklon kölcsönhatás

Amikor két ciklon közeledik egymáshoz, keringési központjaik egy közös középpont körül forogni kezdenek. Ebben az esetben a két ciklon közeledik egymáshoz, és végül összeolvad. Ha a ciklonok különböző méretűek, akkor a nagyobbik uralja ezt a kölcsönhatást, míg a kisebb körülötte forog. Ezt a hatást ún Fujiwara hatás, Sakuhei Fujiwara japán meteorológus tiszteletére.

Ezen a képen a Melor tájfun és a trópusi vihar, a Parma, valamint ezek egymásra hatása látható Délkelet-Ázsia. Ez a példa azt mutatja, hogy az erős Melor hogyan húzza maga felé a gyengébb Parmát.

Műholdak rögzítik az ikerciklonok táncát az Indiai-óceán felett

2015. január 15-én két trópusi ciklon alakult ki az Indiai-óceán közepe felett. Egyikük sem fenyegette a településeket az alacsony intenzitás és a partraszállás alacsony esélye miatt. A meteorológusok abban bíztak, hogy Diamondra és Eunice a következő napokban meggyengül és feloszlik. A trópusi ciklonok közelsége lehetővé tette, hogy a műholdak elképesztő fényképeket készítsenek az örvényrendszerek óceán feletti táncáról.

2015. január 28. geostacionárius műholdak tulajdonosa EUMETSATés a Japán Meteorológiai Ügynökség szolgáltatott adatokat az összetett képhez (fent). Sugárzásmérő (VIRS) a műhold fedélzetén Suomi Atomerőmű három képet készített az ikerciklonokról, melyek kombinálásával az alsó kép lett.

A két rendszer körülbelül 1500 kilométerre volt egymástól 2015. január 28-án. Eunice, a két ciklon közül az erősebb, Diamondrától keletre helyezkedett el. teljes sebesség stabil szél "Eunice" elérte a 160 km/h-t, míg a maximális szélsebesség "Diamondra" nem haladta meg a 100 km/h-t. Mindkét ciklon délkeleti irányba haladt.

Általában, ha két trópusi ciklon közeledik egymáshoz, ciklonosan forogni kezdenek a középpontjukat összekötő tengely körül. A meteorológusok ezt a jelenséget Fujiwara-effektusnak nevezik. Az ilyen kettős ciklonok akár egybe is olvadhatnak, ha központjaik elég közel kerülnek egymáshoz.

„De Eunice és Diamondra esetében a két örvényrendszer központja túl messze volt egymástól” – magyarázza Brian McNoldy, a Miami Egyetem meteorológusa. A tapasztalatok szerint a ciklonok középpontjainak legalább 1350 kilométerre kell lenniük egymástól, hogy elkezdjék keringeni egymást. A Joint Typhoon Warning Center legfrissebb előrejelzései szerint mindkét ciklon nagyjából azonos sebességgel halad délkelet felé, így valószínűleg nem fognak közelebb kerülni egymáshoz.

(Folytatjuk)