Viesuļvētras satelīta portrets ir nepārprotams: varens virpuļojošu mākoņu virpulis, kura centrs ir skaidra “acs”. Šīs milzīgās, mežonīgās vētras sākas mazos platuma grādos, ko izstumj tirdzniecības vēji. Lielākā daļa šādu tropisko ciklonu veidojas atsevišķos vairošanās laukumos Klusā okeāna ziemeļu rietumos un austrumos, Atlantijas okeāna rietumos, Indijas okeānā un Klusā okeāna dienvidu rietumos. Kopā ar viesuļvētru - to nosaukums ir Ziemeļamerikā un Centrālamerikā - tos dažādi sauc par taifūniem, bagiju un cikloniem. Viņu vēja mežonīgā spirāle, kas var plūst pāri 240 kilometriem stundā (150 jūdzes stundā), rodas no spēku saplūšanas.
Spiediena gradienta spēks
Vējš ir gaisa kustība no apgabaliem ar augstāku atmosfēras spiedienu uz zemāku. Zema spiediena šūnu sauc par ciklonu, ko nejaukt ar reģionālo viesuļvētru terminu Indijas okeānā. Pretēja situācija ir anticiklons, augstspiediena elements. Vējš plūst uz āru pa spiediena gradientu no anticiklona, iekšpusē ciklonā. Viesuļvētra ir ciklons ar īpaši smagu spiediena gradientu, ko pastiprina siltie okeāna ūdeņi un latentā kondensāta enerģija.
Koriolisa efekts
Ja planēta būtu nekustīga, vēji steigtos zema spiediena apgabalos, tas ir, perpendikulāri kopējā spiediena līnijām, ko sauc par izobariem. Zeme tomēr griežas, un šis planētu grieziens novirza pūšamo gaisu no taisnas līnijas. Šo rotācijas efektu sauc par Koriolisa efektu. Ziemeļu puslodē vēji tiek novirzīti pa labi; dienvidu puslodē pa kreisi. Tādējādi augšējie vēji spirālē ap zemu, aptuveni paralēlu izobariem - pretēji pulksteņrādītāja virzienam ziemeļu puslodē, pulksteņrādītāja virzienā dienvidos. Koriolisa efekts gar ekvatoru praktiski nepastāv, un tāpēc viesuļvētras, neskatoties uz tropisko dzīvotni, neveidojas dažu grādu robežās. pasaules vidusdaļa, un arī to nepārkāpj: zema spiediena šūnas tur tieši “piepilda” ienākošais gaiss, bez cikloniskas virpuļošanas, kas palīdz piedzimt viesuļvētra.
Berzes ietekme
Tuvāk Zemes virsmai gaisa kustības modificēšanai darbojas cits spēks: berze. Zemāks vējš velk pret zemi vai ūdeni un tādējādi ciešāk spirālē ap zemo vēju - tas parasti ir redzams 5000 pēdu augstumā. Ietekmi var konceptualizēt leņķu izteiksmē. Ja vienīgais gaisa kustību nosakošais spēks būtu spiediena gradients, vējš 90 grādos plūst uz izobariem; tikai Koriolisa efekta ietekmē tas plūst 0 grādos. Berze vēja leņķi virs izobariem deformē līdz 0 līdz 90 grādiem.
Viesuļvētras struktūra
Visnopietnākie viesuļvētras vēji parasti ir tie, kas cieši un ātri virpuļo ap aci. Šīs ir spoles, kuras iesūcas spiediena gradientā un ko ārkārtīgi paātrina kondensācijas izobāri, kas atrodas netālu no zemā centra. Stiprinoties, vēji veicina virszemes ūdens iztvaikošanu; pieaugot augšup, ūdens tvaiki kondensējas un atbrīvo milzīgu daudzumu latentas siltumenerģijas. Tas veicina viesuļvētru un uzbūvē acs sienas augstos pērkona galvas, kuros korķa skrūves sagriež ciklona izstarotās lietus joslas. Vardarbīgā acs siena tiek piestiprināta desmitiem tūkstošu pēdu debesīs, savukārt viesuļvētras acīs gaiss lēnām grimst, atturot mākoņu veidošanos un turot apstākļus dīvaini mierīgus. Gaiss lietus joslās vērpās uz augšu un acs pēc tam novirzās uz āru no centra.