Co způsobuje spirálu mraků hurikánu?

Satelitní portrét hurikánu je nezaměnitelný: mohutný vír tyčících se mraků, s jasným „okem“ jako uzlem. Tyto gigantické, divoké bouře začínají v nízkých zeměpisných šířkách, které jsou strčeny pasáty. Většina takových tropických cyklónů se tvoří na odlišných hnízdišti v západním a východním severním Pacifiku, západním Atlantiku, Indickém oceánu a západním jižním Pacifiku. Spolu s „hurikánem“ - jejich jménem v Severní a Střední Americe - se jim různě říká tajfuny, baguio a cyklóny. Divoká spirála jejich větrů, která může zuřit přes 240 kilometrů za hodinu (150 mph), pochází ze soutoku sil.

Vítr je pohyb vzduchu z oblastí s vyšším až nižším atmosférickým tlakem. Nízkotlaká buňka se nazývá cyklón, nezaměňovat s regionálním výrazem pro hurikány v Indickém oceánu. Opačnou situací je anticyklon, vysokotlaký článek. Vítr proudí ven podél tlakového spádu z anticyklónu, dovnitř v cyklónu. Hurikán je cyklón se zvláště silným tlakovým spádem, zesíleným teplými oceánskými vodami a latentní energií kondenzace.

Pokud by planeta byla nehybná, vháněly by se větry do oblastí s nízkým tlakem - tedy kolmo na linie běžného tlaku zvaného izobary. Země se však otáčí a tato planetární rotace odvádí vyfukování vzduchu z přímých cest. Tento rotační dopad se nazývá Coriolisův efekt. Na severní polokouli jsou větry odkloněny doprava; na jižní polokouli nalevo. Horní větry se tak točí kolem nízkého, zhruba rovnoběžného s isobary - proti směru hodinových ručiček na severní polokouli, ve směru hodinových ručiček na jižní. Coriolisův efekt na rovníku prakticky neexistuje, takže hurikány se navzdory svému tropickému prostředí nevytvářejí během několika stupňů. globální břicho, ani jej nepřekračují: nízkotlaké buňky jsou přímo „vyplňovány“ příchozím vzduchem, aniž by cyklónový vír, který pomáhá zrodit hurikán.

Blíže k zemskému povrchu však působí na změnu pohybu vzduchu jiná síla: tření. Nižší větry se táhnou proti zemi nebo vodě, a tak se těsněji spirálovitě pohybují kolem minima - účinek obvykle viditelný ve výšce 5000 stop. Vliv lze konceptualizovat z hlediska úhlů. Kdyby jedinou silou určující pohyb vzduchu byl tlakový gradient, vítr by proudil v úhlu 90 stupňů k isobarům; pouze pod vlivem Coriolisova jevu by tekla při 0 stupních. Tření deformuje úhel větru přes isobary někde mezi 0 a 90 stupni.

Nejprudší větry hurikánu jsou obvykle ty, které se kolem oka točí těsně a rychle nahoru. Jedná se o bouře nasávané dolů tlakovým spádem a enormně urychlené kondenzujícími isobary poblíž středu minima. Jak zesilují, větry podporují odpařování povrchových vod; jak narůstají nahoru, vodní pára kondenzuje a uvolňuje obrovské množství latentní tepelné energie. To pohání hurikán a buduje tyčící se hromy očních stěn, do kterých vývrtka cyklónových vyzařujících dešťových pásek. Násilná oční stěna stoupá na oblohu desítky tisíc stop, zatímco v oku hurikánu se vzduch pomalu potápí, což odrazuje od vytváření mraků a udržuje tam podivně klidné podmínky. V dešťových páskách a očních stěnách se točil vzduch vzhůru a pak od středu proudil ven.