Čo spôsobuje špirálu v oblakoch hurikánu?

Satelitný portrét hurikánu je neprehliadnuteľný: mohutný vír týčiacich sa mrakov, s jasným „okom“ ako uzlom. Tieto obrovské, divoké búrky začínajú v nízkych zemepisných šírkach, ktoré sú strhávané pasátmi. Väčšina takýchto tropických cyklónov sa formuje na odlišných chovných plochách v západnom a východnom severnom Tichom oceáne, západnom Atlantiku, Indickom oceáne a západnom južnom Tichom oceáne. Spolu s „hurikánom“ - ich menom v Severnej a Strednej Amerike - sa im rôzne hovorí tajfúny, baguiovy a cyklóny. Divoká špirála ich vetrov, ktorá môže zúriť nad 240 kilometrov za hodinu (150 mph), pochádza zo sútoku síl.

Vietor je pohyb vzduchu z oblastí s vyšším až nižším atmosférickým tlakom. Nízkotlaková bunka sa nazýva cyklón, nezamieňajte si ho s regionálnym výrazom pre hurikány v Indickom oceáne. Opačnou situáciou je anticyklóna, vysokotlakový článok. Vietor prúdi smerom von pozdĺž tlakového gradientu z anticyklónu, dovnútra v cyklóne. Hurikán je cyklón s obzvlášť silným tlakovým gradientom, ktorý je zosilnený teplými oceánskymi vodami a latentnou energiou kondenzácie.

Keby bola planéta nehybná, vháňal by sa vietor do oblastí s nízkym tlakom - teda kolmo na priamky spoločného tlaku zvané izobary. Zem sa však otáča a táto planetárna rotácia odvádza vyfukovanie vzduchu z lineárnych dráh. Tento rotačný dopad sa nazýva Coriolisov efekt. Na severnej pologuli sú vetry odklonené doprava; na južnej pologuli, doľava. Horné vetry sa teda krútia okolo nízkeho, zhruba rovnobežného s izobarmi - na severnej pologuli proti smeru hodinových ručičiek, na južnej v smere hodinových ručičiek. Coriolisov efekt pozdĺž rovníka prakticky neexistuje, takže hurikány sa napriek svojmu tropickému prostrediu nevytvárajú v priebehu niekoľkých stupňov od toho. globálny stredný pás, ani ho neprekonávajú: Nízkotlakové bunky sú tam priamo „naplnené“ prichádzajúcim vzduchom bez cyklónového vírenia, ktoré pomáha pri narodení hurikán.

Bližšie k zemskému povrchu však na úpravu pohybu vzduchu pôsobí iná sila: trenie. Dolné vetry sa tiahnu proti zemi alebo vode, a tak sa stáčajú pevnejšie okolo minima - účinok sa zvyčajne pozoruje vo výške 5 000 stôp. Vplyv možno konceptualizovať z hľadiska uhlov. Keby jedinou silou určujúcou pohyb vzduchu bol tlakový gradient, vietor by prúdil o 90 stupňov na izobary; len pod vplyvom Coriolisovho javu by tiekol pri 0 stupňoch. Trenie deformuje uhol vetra cez izobary niekde na 0 až 90 stupňov.

Najprudší vietor hurikánu je zvyčajne ten, ktorý sa špirálovito a rýchlo šíri okolo oka. Sú to víchrice nasávané dolu tlakovým gradientom a enormne urýchlené kondenzačnými izobarmi blízko stredu minima. Ako zosilňujú, vetry zvyšujú odparovanie povrchových vôd; pri ich prudkom vzostupe kondenzuje vodná para a uvoľňuje obrovské množstvo latentnej tepelnej energie. To poháňa hurikán a stavia sa týčiace sa búrky okolo očnej steny, do ktorých je vývrtka cyklónových vyžarujúcich dažďových pásov vývrtka. Násilná očná stena stúpa k oblohe desaťtisíce stôp, zatiaľ čo v očiach hurikánu sa vzduch pomaly topí, čo odrádza od tvorby mrakov a udržuje tam zvláštne podivné podmienky. V dažďových pásoch a očných stenách sa vzduch točil smerom nahor a potom od stredu prúdil von.