Супутниковий портрет урагану безпомилковий: могутній вир високих хмар із чітким “оком” як центром. Ці гігантські, дикі шторми починаються в низьких широтах, підштовхувані пасатами. Більшість таких тропічних циклонів утворюються на окремих місцях розмноження в західній та східній частині Північної частини Тихого океану, західній частині Атлантики, Індійському океані та заході Південної частини Тихого океану. Поряд із "ураганом" - їх називають у Північній та Центральній Америці - їх по-різному називають тайфунами, багіями та циклонами. Люта спіраль їхніх вітрів, яка може бушувати понад 240 кілометрів на годину (150 миль / год), походить від злиття сил.
Сила градієнта тиску
Вітер - це рух повітря з областей вищого до нижчого атмосферного тиску. Клітинку низького тиску називають циклоном, щоб не плутати з регіональним терміном ураганів в Індійському океані. Зворотна ситуація - антициклон - клітина високого тиску. Вітер тече назовні по градієнту тиску від антициклону, всередину в циклоні. Ураган - це циклон з особливо сильним градієнтом тиску, посилений теплими водами океану та прихованою енергією конденсації.
Ефект Коріоліса
Якби планета стояла нерухомо, вітри вливались у зони низького тиску, тобто перпендикулярно лініям загального тиску, які називаються ізобарами. Однак Земля обертається, і цей планетарний спін відволікається, витягаючи повітря з прямолінійних шляхів. Цей обертальний вплив називається ефектом Коріоліса. У Північній півкулі вітри відхиляються вправо; у Південній півкулі, ліворуч. Верхні вітри, таким чином, крутяться навколо низького, приблизно паралельного ізобарам - проти годинникової стрілки в Північній півкулі, за годинниковою стрілкою в Південній. Ефект Коріоліса практично відсутній уздовж екватора, і тому урагани, незважаючи на своє тропічне середовище існування, не утворюються в межах декількох градусів від цього і не перетинають її: клітини низького тиску там безпосередньо «заповнюються» вхідним повітрям, без циклонічного вихору, що допомагає народженню ураган.
Вплив тертя
Однак ближче до поверхні Землі інша сила діє, щоб змінити рух повітря: тертя. Більш низькі вітри тягнуться до землі або води і, таким чином, більш щільно спіралізуються навколо низького - ефект, який зазвичай спостерігається на висоті 5000 футів. Вплив можна концептуалізувати з точки зору кутів. Якби єдиною силою, що визначає рух повітря, був градієнт тиску, вітер тече до 90 градусів до ізобар; під впливом лише ефекту Коріоліса він тече при 0 градусах. Тертя деформує кут вітру над ізобарами десь від 0 до 90 градусів.
Структура урагану
Найзапекліші вітри урагану - це, як правило, ті, що круто та швидко крутяться вгору навколо ока. Це щілини, засмоктувані градієнтом тиску і надзвичайно прискорені конденсуючими ізобарами поблизу центру низького рівня. Посилюючись, вітри посилюють випаровування поверхневих вод; піднімаючись вгору, водяна пара конденсується і виділяє величезну кількість прихованої теплової енергії. Це підживлює ураган і створює високі громові окуляри, в які штопор випромінюючих дощок циклону. Сильний окуляр піднімається в небо на десятки тисяч футів, в той час як в око урагану повітря повільно тоне, знеохочуючи утворення хмар і зберігаючи там умови дивно спокійними. Повітря оберталося вгору в дощовиках і окулярах, а потім відходило від центру.