Hva får skyene til en orkan til å gå i spiral?

Satellittportrettet av en orkan er umiskjennelig: en mektig virvel av ruvende skyer, med et tydelig “øye” som knutepunkt. Disse gigantiske, ville stormene starter ved lave breddegrader, skyvet sammen av passatvind. De fleste slike tropiske sykloner dannes i forskjellige hekkeplasser i det vestlige og østlige Nord-Stillehavet, det vestlige Atlanterhavet, Det indiske hav og det vestlige Sør-Stillehavet. Sammen med "orkanen" - navnet deres i Nord- og Mellom-Amerika - kalles de forskjellige tyfoner, baguier og sykloner. Den voldsomme vindspiralen deres, som kan rase over 240 kilometer i timen, stammer fra en sammenflytelse av krefter.

Vind er luftens bevegelse fra områder med høyere til lavere atmosfæretrykk. En lavtrykkscelle kalles en syklon, for ikke å forveksle med den regionale betegnelsen på orkaner i Det indiske hav. Den motsatte situasjonen er antisyklon, en høytrykkscelle. Vind strømmer utover langs en trykkgradient fra en antisyklon, innover i en syklon. En orkan er en syklon med en spesielt alvorlig trykkgradient, forsterket av varmt havvann og den latente energien til kondens.

Hvis planeten var stillestående, ville vinder strømme inn i områder med lavtrykk på hodet - det vil si vinkelrett på linjene med felles trykk som kalles isobarer. Jorden roterer imidlertid, og det planetariske spinnet avleder blåser luft fra rette stier. Denne rotasjonspåvirkningen kalles Coriolis-effekten. På den nordlige halvkule avvises vind mot høyre; på den sørlige halvkule, til venstre. Øvre vinder spirerer dermed rundt en lav, omtrent parallell med isobarene - mot klokken på den nordlige halvkule, med klokken i den sørlige. Coriolis-effekten er praktisk talt ikke eksisterende langs ekvator, og orkaner, til tross for deres tropiske habitat, dannes ikke innen noen få grader av det global midriff, og heller ikke krysser den: Lavtrykksceller der blir "fylt" direkte av innkommende luft uten den sykloniske virvlingen som hjelper orkan.

Nærmere jordoverflaten virker imidlertid en annen styrke for å modifisere luftbevegelse: friksjon. Lavere vind trekker mot land eller vann og spiralerer dermed tettere rundt det lave - en effekt som vanligvis sees i en høyde på 5000 fot. Innflytelsen kan konseptualiseres når det gjelder vinkler. Hvis den eneste kraften som bestemmer luftbevegelsen var trykkgradienten, ville vinden strømme 90 grader til isobarene; under påvirkning av Coriolis-effekten alene, ville den strømme ved 0 grader. Friksjon vrir vindvinkelen over isobarene til et sted mellom 0 og 90 grader.

De sterkeste vindene i en orkan er generelt de som spirer tett og raskt oppover rundt øyet. Dette er kulene som suges inn i trykkgradienten og skynder seg enormt av de kondenserende isobarene nær sentrum av det lave. Når de styrker, øker vinden fordampningen av overflatevannet; når de svinger oppover, kondenserer vanndampen og frigjør enorme mengder latent varmeenergi. Dette driver orkanen og bygger de tårnhøye tårnhodene på øyveggen, som syklonens utstrålende regnbånd korketrekker inn i. Den voldsomme øyeveggen monteres titusenvis av meter opp i himmelen mens den i orkanens øye sakte synker, og motvirker skydannelsen og holder forholdene der underlige ro. Luft spunnet oppover i regnbåndene og øyenveggen driver deretter utover fra sentrum.