Co powoduje spiralę chmur huraganu?

Satelitarny portret huraganu jest niewątpliwy: potężny wir wysokich chmur z wyraźnym „okiem” jako piastą. Te gigantyczne, dzikie burze zaczynają się na niskich szerokościach geograficznych, popychane przez pasaty. Większość takich cyklonów tropikalnych tworzy się w odrębnych lęgowiskach na zachodnim i wschodnim północnym Pacyfiku, zachodnim Atlantyku, Oceanie Indyjskim i zachodnim Południowym Pacyfiku. Wraz z „huraganem” – ich nazwa w Ameryce Północnej i Środkowej – są one różnie nazywane tajfunami, baguiosami i cyklonami. Okrutna spirala ich wiatrów, która może szaleć z prędkością ponad 240 kilometrów na godzinę (150 mil na godzinę), wywodzi się ze zbiegu sił.

Siła gradientu ciśnienia

Wiatr to ruch powietrza z obszarów o wyższym lub niższym ciśnieniu atmosferycznym. Ogniwo niskociśnieniowe nazywa się cyklonem, nie należy go mylić z regionalnym określeniem huraganów na Oceanie Indyjskim. Odwrotną sytuacją jest antycyklon, ogniwo wysokociśnieniowe. Wiatr przepływa na zewnątrz wzdłuż gradientu ciśnienia z antycyklonu do wewnątrz w cyklonie. Huragan to cyklon o szczególnie dużym gradiencie ciśnienia, nasilonym przez ciepłe wody oceaniczne i ukrytą energię kondensacji.

Efekt Coriolisa

Gdyby planeta była nieruchoma, wiatry wdzierałyby się do obszarów niskiego ciśnienia prostopadle do linii ciśnienia zwanych izobarami. Ziemia jednak się obraca, a obrót planety zmienia kierunek wydmuchiwania powietrza z linii prostych. To uderzenie rotacyjne nazywa się efektem Coriolisa. Na półkuli północnej wiatry odchylają się w prawo; na półkuli południowej, po lewej stronie. W ten sposób górne wiatry wirują wokół niskich, mniej więcej równoległych do izobar - przeciwnie do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej, zgodnie z ruchem wskazówek zegara na południu. Wzdłuż równika efekt Coriolisa praktycznie nie występuje, więc huragany, pomimo swojego tropikalnego siedliska, nie tworzą się w odległości kilku stopni od tego globalny brzuch, ani go nie przekraczają: komórki niskociśnieniowe są tam bezpośrednio „wypełniane” przez napływające powietrze, bez cyklonicznego wirowania, które pomaga narodzinom huragan.

Oddziaływania tarcia

Bliżej powierzchni Ziemi działa jednak inna siła, która modyfikuje ruch powietrza: tarcie. Niższe wiatry ciągną się po lądzie lub wodzie, a tym samym ciaśniej wirują wokół niżu – efekt zwykle obserwowany na wysokości 5000 stóp. Wpływ można konceptualizować w kategoriach kątów. Gdyby jedyną siłą determinującą ruch powietrza był gradient ciśnienia, wiatr płynąłby pod kątem 90 stopni do izobar; pod wpływem samego efektu Coriolisa płynąłby w temperaturze 0 stopni. Tarcie wypacza kąt wiatru nad izobarami do wartości od 0 do 90 stopni.

Struktura huraganu

Najbardziej gwałtowne wiatry huraganu to zazwyczaj te, które ciasno i szybko wznoszą się wokół oka. Są to wichury zasysane przez gradient ciśnienia i niezwykle przyspieszane przez kondensujące izobary w pobliżu środka niżu. Wzmacniając się, wiatry przyspieszają parowanie wód powierzchniowych; gdy wznoszą się w górę, para wodna kondensuje i uwalnia ogromne ilości utajonej energii cieplnej. To napędza huragan i buduje wysokie pioruny w ścianie ocznej, w którą wkręcają się promieniujące deszcze cyklonu. Gwałtowna ściana oczna wznosi się na dziesiątki tysięcy stóp w niebo, podczas gdy w oku huraganu powietrze powoli opada, zniechęcając do tworzenia się chmur i utrzymując dziwny spokój. Powietrze unosiło się w górę w pasmach deszczu i ścianie oka, a następnie dryfuje na zewnątrz od środka.

  • Dzielić
instagram viewer