About tropical cyclones
Про образование тропических и внетропических циклонов я уже писала в очень общих чертах в климате101.
Повторюсь - тропические циклоны (которые ураганы) образуются над океаном. Для их образования необходимо, чтобы (1)температура поверхности воды была высокой (выше ~27С). Еще важно, чтобы (2)не было вертикального градиента в скорости ветра. И последнее - чтобы образовался тропический циклон (3)сперва должна образоваться завихренность. Почему именно она образуется мы знаем довольно приблизительно. Но например, в северной Атлантике завихренности часто образуются у западных берегов Африки - так называемые "восточные волны" (easterly waves). Они и дают начало ураганам, которые доходят до берегов Северной Америки.
1. Теплый влажный воздух над океаном поднимается. С поднятием воздух постепенно остывает, происходит конденсация, образуются облака. В момент кондесации выделяется энергия (скрытая теплота) и воздух вокруг нагревается еще больше и продолжает подниматься-конденсироваться-нагревать воздух выше. Так растут кучевые облака - снизу вверх.
2. Отсуствие вертикального градиента ветра (vertical wind shear) способствует росту облаков снизу вверх. Если бы ветер дул с разной скоростью и-или в разных направлениях - облако бы не росло стойненько ввысь, а "расплывалось".
Отступление: По фейсбуку гуляет картинка "Статуя свободы в опасности" - это облако не является ураганом. Облако на картинке выросло не вертикально вверх, а закрутилось по дороге именно засчет градиента ветра. Так растут грозовые облака над материком - supercells - это тоже области пониженного давления, но они не достигают ураганных глубин. То есть облако реальное, только оно не в НЙ и не сейчас образовалось - такие явления характерны для Мидвеста и Великих равнин. Грозовые облака особенно такие большие как на картинке тоже довольно опасны - гроза, молния и гром, ливневые осадки, торнадо - но это история из другой главы "экстремальные погодные явления", давайте вернемся к строго вертикальным тропическим облакам над океаном.
3. Завихренности в атмосфере упорядочивают облака, организуя их вокруг центра. Центр циклона - облать самого низкого давления. Можно представить, что там весь процесс начался раньше, поэтому воздух менее плотный - давление низкое. То есть давление низкое во всем циклоне, просто в центре - самое низкое! Ветер, как известно, дует из зоны высокого давления в зону низкого давления. Сила Кориолиса отклоняет ветер (вправо в Северном полушарии) - получается что вокруг центра циклона против часовой стрелки дует очень сильный ветер. Чем ближе к центру, тем ветер сильнее. Когда циклон уже достатчно мощный, то в самом центре образуется глаз. Это область относительного затишья, без осадков и чаще всего без облаков - тут остывший на высоте воздух опускается обратно на поверхность, постепенно нагреваясь.
Заметьте, что осадки вокруг урагана не стеной распределены, а полосами - rainbands. Соотвественно когда ураган приходит к вам домой, то ветер сильный и порывистый, и дождь тоже то сильнее, то совсем перестанет.
Тропический циклон растет в течение несколько дней и давление в центральной части опускается довольно стремительно. Чем ниже давление - тем сильнее ветер, соотвественно циклон становится штормом (скорость ветра от 34 узла = 39 миль в час = 17.5 m/s до 63 kt=73 mph=32.5 m/s), и потом ураганом (скорость ветра выше 64 узлов=75 миль в час). Когда циклон достигает ураганной силы - типичные значения давления в центре - 940-960 миллибар. Чем дольше циклон растет, тем глубже он становится (ниже давление в центре). Например, за ночь с 28 на 29 октября давление в центре урагана Сэнди упало с 950 до 940 миллибар - то есть он(а) вполне себе еще набиралась сил!
4. Теперь самое интересное - урагану необходима энергия теплого океана, чтобы продолжать расти. Когда ураган приходит на берег, то засчет силы трения образуется тот самый губительный "градиент вертикального ветра". Ураган постепенно затихает - правда как правило успевает нанести значительный ущерб, в основном из-за сильного ветра и нагона воды на берег.
Про внетропические циклоны и перевоплощение постараюсь попозже написать!
Повторюсь - тропические циклоны (которые ураганы) образуются над океаном. Для их образования необходимо, чтобы (1)температура поверхности воды была высокой (выше ~27С). Еще важно, чтобы (2)не было вертикального градиента в скорости ветра. И последнее - чтобы образовался тропический циклон (3)сперва должна образоваться завихренность. Почему именно она образуется мы знаем довольно приблизительно. Но например, в северной Атлантике завихренности часто образуются у западных берегов Африки - так называемые "восточные волны" (easterly waves). Они и дают начало ураганам, которые доходят до берегов Северной Америки.
1. Теплый влажный воздух над океаном поднимается. С поднятием воздух постепенно остывает, происходит конденсация, образуются облака. В момент кондесации выделяется энергия (скрытая теплота) и воздух вокруг нагревается еще больше и продолжает подниматься-конденсироваться-нагревать воздух выше. Так растут кучевые облака - снизу вверх.
2. Отсуствие вертикального градиента ветра (vertical wind shear) способствует росту облаков снизу вверх. Если бы ветер дул с разной скоростью и-или в разных направлениях - облако бы не росло стойненько ввысь, а "расплывалось".
Отступление: По фейсбуку гуляет картинка "Статуя свободы в опасности" - это облако не является ураганом. Облако на картинке выросло не вертикально вверх, а закрутилось по дороге именно засчет градиента ветра. Так растут грозовые облака над материком - supercells - это тоже области пониженного давления, но они не достигают ураганных глубин. То есть облако реальное, только оно не в НЙ и не сейчас образовалось - такие явления характерны для Мидвеста и Великих равнин. Грозовые облака особенно такие большие как на картинке тоже довольно опасны - гроза, молния и гром, ливневые осадки, торнадо - но это история из другой главы "экстремальные погодные явления", давайте вернемся к строго вертикальным тропическим облакам над океаном.
3. Завихренности в атмосфере упорядочивают облака, организуя их вокруг центра. Центр циклона - облать самого низкого давления. Можно представить, что там весь процесс начался раньше, поэтому воздух менее плотный - давление низкое. То есть давление низкое во всем циклоне, просто в центре - самое низкое! Ветер, как известно, дует из зоны высокого давления в зону низкого давления. Сила Кориолиса отклоняет ветер (вправо в Северном полушарии) - получается что вокруг центра циклона против часовой стрелки дует очень сильный ветер. Чем ближе к центру, тем ветер сильнее. Когда циклон уже достатчно мощный, то в самом центре образуется глаз. Это область относительного затишья, без осадков и чаще всего без облаков - тут остывший на высоте воздух опускается обратно на поверхность, постепенно нагреваясь.
Заметьте, что осадки вокруг урагана не стеной распределены, а полосами - rainbands. Соотвественно когда ураган приходит к вам домой, то ветер сильный и порывистый, и дождь тоже то сильнее, то совсем перестанет.
Тропический циклон растет в течение несколько дней и давление в центральной части опускается довольно стремительно. Чем ниже давление - тем сильнее ветер, соотвественно циклон становится штормом (скорость ветра от 34 узла = 39 миль в час = 17.5 m/s до 63 kt=73 mph=32.5 m/s), и потом ураганом (скорость ветра выше 64 узлов=75 миль в час). Когда циклон достигает ураганной силы - типичные значения давления в центре - 940-960 миллибар. Чем дольше циклон растет, тем глубже он становится (ниже давление в центре). Например, за ночь с 28 на 29 октября давление в центре урагана Сэнди упало с 950 до 940 миллибар - то есть он(а) вполне себе еще набиралась сил!
4. Теперь самое интересное - урагану необходима энергия теплого океана, чтобы продолжать расти. Когда ураган приходит на берег, то засчет силы трения образуется тот самый губительный "градиент вертикального ветра". Ураган постепенно затихает - правда как правило успевает нанести значительный ущерб, в основном из-за сильного ветра и нагона воды на берег.
Про внетропические циклоны и перевоплощение постараюсь попозже написать!