Šta je ciklon? Gotovo svaku osobu zanima vrijeme - gleda prognoze, izvještaje. Istovremeno, često čuje za ciklone i anticiklone. Većina ljudi zna da su ovi atmosferski fenomeni direktno povezani s vremenom izvan prozora. U ovom članku ćemo pokušati otkriti šta su.
Šta je ciklon
Ciklon je zona niskog pritiska pokrivena sistemom kružnih vjetrova. Jednostavno rečeno, to je grandiozni ravni atmosferski vrtlog. Štoviše, zrak u njemu se kreće spiralno oko epicentra, postepeno mu se približavajući. Razlog za ovu pojavu smatra se nizak pritisak u centralnom dijelu. Stoga tople vlažne zračne mase jure prema gore, rotirajući oko središta ciklona (oka). To uzrokuje nakupljanje oblaka velike gustine. U ovoj zoni bjesne jaki vjetrovi, čija brzina može doseći 270 km/h. Na sjevernoj hemisferi, zrak rotira suprotno od kazaljke na satu saneki zavoj prema centru. U anticikloni, naprotiv, vazduh se vrti u smeru kazaljke na satu. Tropski ciklon na južnoj hemisferi djeluje na sličan način. Međutim, smjerovi su obrnuti. Cikloni mogu doseći različite veličine. Njihov promjer može biti vrlo velik - do nekoliko hiljada kilometara. Na primjer, veliki ciklon je u stanju da pokrije cijeli evropski kontinent. Po pravilu, ovi atmosferski fenomeni nastaju u određenim geografskim tačkama. Na primjer, južni ciklon dolazi u Evropu sa Balkana; područja Mediterana, Crnog i Kaspijskog mora.
Mehanizam formiranja ciklona – prva faza
Šta je ciklon i kako nastaje? Na frontovima, odnosno u zonama dodira toplih i hladnih vazdušnih masa, nastaju i razvijaju se cikloni. Ovaj prirodni fenomen nastaje kada se masa hladnog polarnog zraka sretne s masom toplog, vlažnog zraka. Istovremeno, tople vazdušne mase izbijaju u niz hladnih, formirajući u njima nešto poput jezika. Ovo je početak ciklona. Klizeći jedni u odnosu na druge, ovi tokovi različitih temperatura i gustoće zraka stvaraju val na prednjoj površini, a samim tim i na samoj liniji fronta. Ispada formacija nalik luku, okrenuta konkavnošću prema toplim zračnim masama. Njegov segment, koji se nalazi u prednjem istočnom dijelu ciklona, je topli front. Zapadni dio, koji se nalazi iza atmosferskog fenomena, je hladni front. ATU intervalu između njih u ciklonu često postoje zone lijepog vremena koje obično traje samo nekoliko sati. Takvo skretanje linije fronta je praćeno smanjenjem pritiska na vrhu vala.
Evolucija ciklona: druga faza
Atmosferski ciklon nastavlja dalje da se razvija. Formirani val, koji se po pravilu kreće prema istoku, sjeveroistoku ili jugoistoku, postupno se deformiše. Jezik toplog vazduha prodire dalje na sever, formirajući dobro definisan topli sektor ciklona. U njegovom prednjem dijelu tople vazdušne mase plutaju na hladnijim i gušćima. Kako se diže, para se kondenzira i formira snažan kumulonimbus oblak, što dovodi do padavina (kiše ili snijega) koje traju dugo. Širina zone takvih frontalnih padavina je oko 300 km ljeti i 400 km zimi. Na udaljenosti od nekoliko stotina kilometara ispred toplog fronta u blizini površine zemlje, uzlazni tok zraka doseže visinu od 10 km ili više, na kojoj se vlaga kondenzira i formira kristale leda. Formiraju bijele cirusne oblake. Stoga se upravo po njima može predvidjeti približavanje toplog fronta ciklona.
Treća faza formiranja atmosferskog fenomena
Dalje karakteristike ciklona. Vlažan topli vazduh toplog sektora, prelazeći preko hladnije površine Zemlje, stvara niske slojevite oblake, magle i rosulju. Nakon prolaska toplog fronta, nastupa toplo oblačno vrijeme sa južnim vjetrovima. Znakovi toga su često pojava izmaglice i lagane magle. Tada se približava hladni front. Hladan vazduh, prolazeći duž njega, pliva pod toplim vazduhom i istiskuje ga prema gore. To dovodi do stvaranja kumulonimbusnih oblaka. Uzrok su pljuskova, grmljavina, koje su praćene jakim vjetrom. Zona padavina hladnog fronta je široka oko 70 km. Vremenom dolazi do zamjene stražnjeg dijela ciklona. Donosi jake vjetrove, kumuluse i hladno vrijeme. Vremenom hladan vazduh potiskuje topli vazduh na istok. Nakon toga dolazi vedro vrijeme.
Kako nastaju cikloni: četvrta faza
Kako jezik toplog vazduha prodire u masu hladnog vazduha, on postaje sve više okružen hladnim vazdušnim masama, i sam se gura prema gore. Ovo stvara zonu niskog pritiska u centru ciklona, u koju jure okolne vazdušne mase. Na sjevernoj hemisferi, pod utjecajem rotacije Zemlje, okreću se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Kao što je gore spomenuto, južni cikloni imaju suprotne smjerove rotacije zračnih masa. Upravo zbog činjenice da se Zemlja okreće oko svoje ose vjetrovi nisu usmjereni prema središtu atmosferskog fenomena, već tangencijalno idu na krug oko njega. Kako se ciklon razvija, oni se intenziviraju.
Peta faza evolucije ciklona
Hladan vazduh u atmosferskom fenomenu kreće se većom brzinom od toplog vazduha. Stoga se hladna fronta ciklona postepeno spaja sa toplom, formirajući takozvani front okluzije. AtPovršina Zemlje više nije topla zona. Ostaju samo hladne vazdušne mase.
Topao vazduh se diže, gde se postepeno hladi i oslobađa od rezervi vlage koje padaju na tlo u obliku kiše ili snega. Razlika između temperature hladnog i toplog vazduha se postepeno izravnava. Istovremeno, ciklon počinje da blijedi. Međutim, u ovim vazdušnim masama nema potpune homogenosti. Nakon ovog ciklona, drugi se pojavljuje blizu fronta na vrhu novog vala. Ove atmosferske pojave uvijek dolaze u nizu, s tim da svaka slijedi nešto južnije od prethodne. Visina vrtloga ciklona često doseže stratosferu, odnosno diže se do visine od 9-12 km. Posebno velike se mogu naći na visinama od 20-25 km.
Brzina ciklona
Cikloni su gotovo uvijek u pokretu. Njihova brzina kretanja može biti vrlo različita. Međutim, on se smanjuje kako atmosferski fenomen stari. Najčešće se kreću brzinom od oko 30-40 km/h, prelazeći udaljenost od 1000-1500 km ili više za 24 sata. Ponekad se kreću brzinom od 70-80 km na sat, pa čak i više, prolazeći 1800-2000 km dnevno. Ovim tempom, ciklon koji je danas harao u regionu Engleske, za 24 sata mogao bi već biti u regionu Lenjingrada ili Bjelorusije, izazivajući oštru promjenu vremena. Kako se centar atmosferskog fenomena približava, pritisak opada. Postoje različiti nazivi za ciklone i uragane. Jedna od najpoznatijih je Katrina, koja je nanijela ozbiljnu štetu Sjedinjenim Državama.
Atmosferski frontovi
Šta jecikloni, već smo shvatili. Zatim ćemo govoriti o njihovim strukturnim komponentama - atmosferskim frontovima. Šta uzrokuje da se ogromne mase vlažnog zraka u ciklonu dižu visoko uvis? Da bismo dobili odgovor na ovo pitanje, prvo moramo razumjeti šta su takozvani atmosferski frontovi. Već smo rekli da se topli tropski vazduh kreće od ekvatora do polova i na svom putu susreće hladne vazdušne mase umerenih geografskih širina. Budući da se svojstva toplog i hladnog zraka naglo razlikuju, prirodno je da se njihovi nizovi ne mogu odmah pomiješati. Na mjestu susreta zračnih masa različitih temperatura pojavljuje se jasno definirana traka - prijelazna zona između zračnih frontova s različitim fizičkim svojstvima, koja se u meteorologiji naziva frontalna površina. Zona koja razdvaja zračne mase umjerenih i tropskih širina naziva se polarni front. A frontalna površina između umjerenih i arktičkih širina naziva se arktička. Pošto je gustina toplih vazdušnih masa manja od hladnih, front je nagnuta ravan, koja se uvek naginje prema hladnom masivu pod izuzetno malim uglom u odnosu na površinu. Hladan vazduh, što je gušći, pri susretu sa toplim vazduhom podiže ovaj drugi gore. Kada zamišljamo front između vazdušnih masa, treba uvek imati na umu da se radi o zamišljenoj površini nagnutoj iznad tla. Linija atmosferskog fronta, koja se formira kada ova površina pređe zemlju, označena je na vremenskim kartama.
Tajfun
Pitam se da li postoji nešto ljepše u prirodi od pojave kao što je tajfun? Vedro mirno nebo nad bunarom zidova koje je stvorio ludi vihor, probijeno cik-cak munjama, zidovi visoki dva Everesta? Međutim, velika nevolja prijeti svakom ko završi na dnu ovog bunara…
Počevši od ekvatorijalnih geografskih širina, tajfuni idu na zapad, a zatim (na sjevernoj hemisferi) skreću na sjeverozapad, sjever ili sjeveroistok. Iako svaki od njih ne prati tačno putanju drugog, većina njih prati krivulju koja ima oblik parabole. Brzina tajfuna raste kako se kreću prema sjeveru. Ako se u blizini ekvatora i prema zapadu kreću brzinom od samo 17-20 km / h, onda nakon skretanja na sjeveroistok njihova brzina može doseći 100 km / h. Međutim, ima trenutaka kada, neočekivano obmanuvši sve prognoze i proračune, tajfuni ili potpuno prestanu ili suludo jure naprijed.
Eye of the Hurricane
Oko je zdjela sa konveksnim zidovima od oblaka, u kojoj vlada relativno slab vjetar ili potpuna tišina. Nebo je vedro ili djelimično oblačno. Pritisak je 0,9 normalne vrijednosti. Oko tajfuna može biti veličine od 5 do 200 km u prečniku, u zavisnosti od faze njegovog razvoja. Kod mladog uragana, veličina oka je 35-55 km, dok se u razvijenom smanjuje na 18-30 km. Kako tajfun blijedi, oko ponovo raste. Što je jasnije ocrtano, tajfun je snažniji. U takvim uraganima, vjetrovi su jači u blizini centra. Zatvarajući sve potoke oko oka, vjetrovi se vrtepri brzinama do 425 km/h, postepeno usporavajući kako se udaljavate od centra.
