Kaj povzroča, da se oblaki orkana spirali?

Satelitski portret orkana je nedvomno mogočen: mogočni vrtinec visokih oblakov s čistim "očesom" kot vozliščem. Te ogromne, divje nevihte se začnejo na nizkih zemljepisnih širinah, ki jih potisne pasat. Večina takšnih tropskih ciklonov nastane na različnih gnezdiščih v zahodnem in vzhodnem severnem Tihem oceanu, zahodnem Atlantiku, Indijskem oceanu in zahodnem južnem Tihem oceanu. Skupaj z "orkanom" - njihovo ime je v Severni in Srednji Ameriki - jih različno imenujejo tajfuni, bagui in cikloni. Divja spirala njihovih vetrov, ki lahko divja tudi več kot 240 kilometrov na uro (150 mph), izhaja iz sotočja sil.

Veter je gibanje zraka iz območij z višjim do nižjim atmosferskim tlakom. Nizkotlačna celica se imenuje ciklon, ki ga ne smemo zamenjati z regionalnim izrazom za orkane v Indijskem oceanu. Nasprotna situacija je anticiklon, visokotlačna celica. Veter teče navzven po gradientu tlaka iz anticiklona, ​​navznoter v ciklonu. Orkan je ciklon s posebej močnim gradientom tlaka, ki ga stopnjujejo tople oceanske vode in latentna energija kondenzacije.

Če bi planet miroval, bi vetrovi navalili na območja z nizkim tlakom - to je pravokotno na črte skupnega tlaka, imenovane izobare. Zemlja pa se vrti in ta planetarni spin se preusmeri in izpihuje zrak z ravnih poti. Ta rotacijski vpliv se imenuje Coriolisov učinek. Na severni polobli so vetrovi preusmerjeni v desno; na južni polobli, na levi. Zgornji vetrovi se tako spirali okoli nizkega, približno vzporednega z izobarji - v nasprotni smeri urnega kazalca na severni polobli, v smeri urnega kazalca na južni. Coriolisovega učinka ob ekvatorju skoraj ni, zato orkani kljub tropskemu habitatu ne nastanejo v nekaj stopinjah od tega niti ga ne prečkajo: Tam so nizkotlačne celice neposredno "napolnjene" z dovodnim zrakom, brez ciklonskega vrtinčenja, ki pomaga orkan.

Bližje površju Zemlje pa deluje druga sila, ki spreminja gibanje zraka: trenje. Spodnji vetrovi se vlečejo proti zemlji ali vodi in se tako tesneje spirali okoli nizkega - učinek, ki ga običajno opazimo na višini 5000 metrov. Vpliv je mogoče konceptualizirati z vidika kotov. Če bi bila edina sila, ki določa gibanje zraka, gradient tlaka, bi veter tekel pri 90 stopinjah do izobar; pod vplivom samo Coriolisovega učinka bi tekel pri 0 stopinjah. Trenje upogiba kot vetra nad izobarami nekje med 0 in 90 stopinjami.

Najhujši vetrovi orkana so navadno tisti, ki okrog očesa tesno in hitro spirali. To so luknje, ki se vpijejo v gradient tlaka in so se močno pospešile zaradi kondenzacijskih izobar v bližini središča spodnjega dela. Ko se vetrovi krepijo, pospešujejo izhlapevanje površinskih voda; ko narastejo navzgor, se vodna para kondenzira in sprosti ogromne količine latentne toplotne energije. To spodbudi orkan in zgradi visoke gromove očesnega zidu, v katere se odpira sevalni dežni trak ciklona. Silovit očesni zid se dvigne na desettisoče čevljev v nebo, medtem ko zrak v očeh orkanov počasi tone, odvrača nastajanje oblakov in tam ohranja razmere nenavadno mirne. Zrak se je v deževnih pasovih zavrtel navzgor, očesni zid pa se nato oddalji od centra.