Mikä on sykloni? Melkein jokainen ihminen on kiinnostunut säästä - katsoo ennusteita, raportteja. Samaan aikaan hän kuulee usein sykloneista ja antisykloneista. Useimmat ihmiset tietävät, että nämä ilmakehän ilmiöt liittyvät suoraan säähän ikkunan ulkopuolella. Tässä artikkelissa yritämme selvittää, mitä ne ovat.
Mikä on sykloni
Sykloni on matalapainevyöhyke, jota peittää ympyrätuulijärjestelmä. Yksinkertaisesti sanottuna se on suurenmoinen tasainen ilmakehän pyörre. Lisäksi siinä oleva ilma liikkuu spiraalina episentrumin ympärillä vähitellen lähestyen sitä. Syynä tähän ilmiöön pidetään matalaa painetta keskiosassa. Siksi lämpimät kosteat ilmamassat ryntäävät ylöspäin pyörien syklonin (silmän) keskustan ympärillä. Tämä aiheuttaa tiheiden pilvien kertymistä. Tällä vyöhykkeellä raivoavat voimakkaat tuulet, joiden nopeus voi olla 270 km/h. Pohjoisella pallonpuoliskolla ilma pyörii vastapäiväänhieman käännettä kohti keskustaa. Antisykloneissa ilma päinvastoin pyörii myötäpäivään. Trooppinen sykloni eteläisellä pallonpuoliskolla toimii paljolti samalla tavalla. Suunta on kuitenkin päinvastainen. Syklonit voivat olla erikokoisia. Niiden halkaisija voi olla erittäin suuri - jopa useita tuhansia kilometrejä. Esimerkiksi suuri sykloni pystyy peittämään koko Euroopan mantereen. Yleensä nämä ilmakehän ilmiöt muodostuvat tietyissä maantieteellisissä kohdissa. Esimerkiksi eteläinen sykloni tulee Eurooppaan Balkanilta; Välimeren, Mustanmeren ja Kaspianmeren alueet.
Syklonin muodostumismekanismi – ensimmäinen vaihe
Mikä on sykloni ja miten se muodostuu? Etupuolella eli lämpimien ja kylmien ilmamassojen kosketusvyöhykkeillä syklonit syntyvät ja kehittyvät. Tämä luonnonilmiö muodostuu, kun kylmän polaarisen ilman massa kohtaa lämpimän, kostean ilman massan. Samaan aikaan lämpimät ilmamassat puhkeavat joukkoon kylmiä muodostaen niihin jotain kielen k altaista. Tämä on syklonin alku. Liukuvat toisiinsa nähden, nämä eri lämpötiloilla ja ilman tiheydillä olevat virtaukset luovat aallon etupinnalle ja siten myös itse etulinjalle. Se osoittautuu kaaria muistuttavaksi muodostelmaksi, jonka koveruus on kääntänyt kohti lämpimiä ilmamassoja. Sen segmentti, joka sijaitsee syklonin etuosassa itäosassa, on lämmin rintama. Länsiosa, joka sijaitsee ilmakehän ilmiön takana, on kylmärintama. ATSyklonissa niiden välissä on usein hyvän sään vyöhykkeitä, jotka kestävät yleensä vain muutaman tunnin. Tällaiseen etulinjan taipumiseen liittyy paineen lasku aallon huipulla.
Syklonikehitys: toinen vaihe
Ilmakehän sykloni kehittyy edelleen. Muodostunut a alto, joka liikkuu yleensä itään, koilliseen tai kaakkoon, muuttuu vähitellen. Lämpimän ilman kieli tunkeutuu edelleen pohjoiseen muodostaen selkeästi rajatun lämpimän sektorin syklonista. Sen etuosassa lämpimät ilmamassat kelluvat kylmempien ja tiheämpien päällä. Nousessaan höyry tiivistyy ja muodostaa voimakkaan cumulonimbus-pilven, joka johtaa pitkään kestävään sateeseen (sade tai lumi). Tällaisten etusateiden vyöhykkeen leveys on noin 300 km kesällä ja 400 km talvella. Useiden satojen kilometrien etäisyydellä maanpinnan lähellä olevaa lämmintä rintamaa edellä nouseva ilmavirta saavuttaa 10 km tai enemmän korkeuden, jossa kosteus tiivistyy muodostaen jääkiteitä. Ne muodostavat valkoisia cirruspilviä. Siksi juuri niiden perusteella voidaan ennustaa syklonin lämpimän rintaman lähestymistä.
Ilmakehän ilmiön muodostumisen kolmas vaihe
Syklonin muita ominaisuuksia. Maan kylmemmän pinnan yli kulkeva lämpimän sektorin kostea lämmin ilma muodostaa matalia kerrospilviä, sumua ja tihkusadetta. Lämpimän rintaman jälkeen saapuu lämmin pilvinen sää etelätuuleineen. Merkkejä tästä ovat usein usva ja kevyt sumu. Sitten kylmä rintama lähestyy. Sitä pitkin kulkeva kylmä ilma ui lämpimän ilman alla ja syrjäyttää sen ylöspäin. Tämä johtaa cumulonimbus-pilvien muodostumiseen. Ne aiheuttavat sadekuuroja, ukkosmyrskyjä, joihin liittyy voimakkaita tuulia. Kylmän rintaman sadevyöhyke on noin 70 km leveä. Ajan myötä syklonin takaosa vaihtuu. Se tuo voimakkaita tuulia, kumpupilviä ja viileää säätä. Ajan myötä kylmä ilma työntää lämmintä ilmaa itään. Sen jälkeen alkaa selkeä sää.
Miten syklonit muodostuvat: Vaihe neljä
Kun lämpimän ilman kieli tunkeutuu kylmän ilman massaan, se tulee yhä enemmän kylmien ilmamassojen ympäröimänä ja itse pakotetaan ylöspäin. Tämä luo syklonin keskelle matalapaineisen vyöhykkeen, jonne ympäröivät ilmamassat ryntäävät. Pohjoisella pallonpuoliskolla ne kääntyvät vastapäivään Maan pyörimisen vaikutuksesta. Kuten edellä mainittiin, eteläisillä sykloneilla on vastakkaiset ilmamassojen pyörimissuunnat. Juuri siitä tosiasiasta, että maa kääntyy akselinsa ympäri, tuulet eivät suuntaudu ilmakehän ilmiön keskustaan, vaan suuntautuvat tangentiaalisesti sitä ympäröivään ympyrään. Syklonin kehittyessä ne voimistuvat.
Syklonin evoluution viides vaihe
Vileä ilma ilmakehän ilmiössä liikkuu nopeammin kuin lämmin ilma. Siksi syklonin kylmärintama sulautuu vähitellen lämpimään muodostaen niin sanotun okkluusiorintaman. kloMaan pinta ei ole enää lämmin vyöhyke. Sinne jää vain kylmät ilmamassat.
Lämmin ilma nousee, jossa se vähitellen jäähtyy ja vapautuu kosteusvarastoista, jotka putoavat maahan sateen tai lumen muodossa. Kylmän ja lämpimän ilman lämpötilaero tasoittuu vähitellen. Samaan aikaan sykloni alkaa hiipua. Näissä ilmamassoissa ei kuitenkaan ole täydellistä homogeenisuutta. Tämän syklonin jälkeen toinen ilmestyy lähelle rintamaa uuden aallon harjalle. Nämä ilmakehän ilmiöt tulevat aina peräkkäin, ja jokainen seuraa jonkin verran edellistä etelään. Syklonipyörteen korkeus saavuttaa usein stratosfäärin, eli se nousee 9-12 kilometrin korkeuteen. Erityisen suuria löytyy 20-25 km korkeudelta.
Sykloninopeus
Syklonit ovat melkein aina liikkeellä. Niiden liikenopeus voi olla hyvinkin erilainen. Se kuitenkin vähenee ilmakehän ilmiön ikääntyessä. Useimmiten ne liikkuvat noin 30-40 km / h nopeudella, kattaen 1000-1500 km tai enemmän etäisyyden 24 tunnissa. Joskus ne liikkuvat nopeudella 70-80 km tunnissa ja jopa enemmän, ohittaen 1800-2000 km päivässä. Tällä vauhdilla tänään Englannin alueella riehunut sykloni saattaa vuorokauden kuluttua olla jo Leningradin tai Valko-Venäjän alueella, mikä aiheuttaa jyrkän sään muutoksen. Kun ilmakehän ilmiön keskus lähestyy, paine laskee. Sykloneille ja hurrikaaneille on olemassa useita nimiä. Yksi kuuluisimmista on Katrina, joka aiheutti vakavia vahinkoja Yhdysvalloille.
Ilmakehärintamat
Mikä onsyklonit, olemme jo selvittäneet sen. Seuraavaksi puhumme niiden rakenneosista - ilmakehän rintamista. Mikä saa aikaan sen, että syklonin v altavat kostea ilmamassat nousevat korkealle? Saadaksemme vastauksen tähän kysymykseen meidän on ensin ymmärrettävä, mitä niin sanotut ilmakehän rintamat ovat. Olemme jo sanoneet, että lämmin trooppinen ilma siirtyy päiväntasaaj alta navoille ja kohtaa matkallaan lauhkean leveysasteen kylmiä ilmamassoja. Koska lämpimän ja viileän ilman ominaisuudet eroavat jyrkästi, on luonnollista, että niiden ryhmät eivät voi sekoittua välittömästi. Erilämpöisten ilmamassojen kohtaamispisteeseen muodostuu selkeästi rajattu vyöhyke - siirtymävyöhyke erilaisten fysikaalisten ominaisuuksien omaavien ilmarintamien välillä, jota meteorologiassa kutsutaan frontaalipinnaksi. Lauhkean ja trooppisen leveysasteen ilmamassat erottavaa vyöhykettä kutsutaan naparintamaksi. Ja lauhkean ja arktisen leveysasteen välistä etupintaa kutsutaan arktiseksi. Koska lämpimien ilmamassojen tiheys on pienempi kuin kylmien, on etuosa k alteva taso, joka kallistuu aina kylmää massiivia kohti erittäin pienessä kulmassa pintaan nähden. Viileä ilma, joka on tiheämpi, kun kohtaa lämpimän ilman, nostaa jälkimmäistä ylöspäin. Ilmamassojen välistä rintamaa kuvitettaessa on aina pidettävä mielessä, että kyseessä on kuvitteellinen pinta, joka on kallistunut maan yläpuolelle. Ilmakehän rintaman viiva, joka muodostuu tämän pinnan ylittäessä maan, on merkitty sääkarttoihin.
Typhoon
Mietin, onko luonnossa mitään kauniimpaa kuin sellainen ilmiö kuin taifuuni? Selkeä tyyni taivas hullun pyörteen luoman seinien yli, salaman siksakkien lävistämänä, seinät kaksi Everestiä korkealla? Suuret ongelmat uhkaavat kuitenkin kaikkia, jotka päätyvät tämän kaivon pohjalle…
Päiväntasaajan leveysasteilta alkaen taifuunit suuntaavat länteen ja sitten (pohjoisella pallonpuoliskolla) kääntyvät luoteeseen, pohjoiseen tai koilliseen. Vaikka kumpikaan niistä ei tarkkaan seuraa toistensa polkua, useimmat noudattavat käyrää, joka on paraabelin muotoinen. Taifuunien nopeus kasvaa niiden liikkuessa pohjoiseen. Jos päiväntasaajan lähellä ja länteen päin ne liikkuvat vain 17-20 km/h nopeudella, niin koilliseen kääntymisen jälkeen niiden nopeus voi olla 100 km/h. Joskus kuitenkin taifuunit joko pysähtyvät kokonaan tai ryntäävät eteenpäin mielettömästi, pettäen yllättäen kaikki ennusteet ja laskelmat.
Hurrikaanin silmä
Silmä on kupera pilviseinämäinen kulho, jossa on suhteellisen heikko tuuli tai täydellinen tyyneys. Taivas on selkeä tai osittain pilvinen. Paine on 0,9 normaaliarvosta. Taifuunin silmän koko voi vaihdella halkaisij altaan 5-200 kilometriä riippuen sen kehitysvaiheesta. Nuoressa hurrikaanissa silmän koko on 35-55 km, kun taas kehittyneessä se pienenee 18-30 km:iin. Taifuunin hiipuessa silmä kasvaa uudelleen. Mitä selkeämmin se ääriviivat, sitä voimakkaampi taifuuni. Tällaisissa hurrikaaneissa tuulet ovat voimakkaampia lähellä keskustaa. Sulkemalla kaikki virrat silmän ympärillä tuulet pyörivätjopa 425 km/h nopeuksilla, hidastaen vähitellen poistuessasi keskustasta.
