Cikloni — definīcija, veidi un veidošanās (viesuļvētras, taifūni)

Uzzini visu par cikloniem: definīciju, veidiem, veidošanos (cikloģenēzi) un atšķirībām starp viesuļvētrām un taifūniem — skaidri, zinātniski un saprotami.

Meteoroloģijā ciklons ir zema spiediena apgabals, kurā vēji spirālveidīgi virzās uz iekšu. Cikloni rotē atkarībā no zemes rotācijas spēka — dienvidu puslodē rotē pulksteņrādītāja kustības virzienā, bet ziemeļu puslodē pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam. Termins "ciklons" aptver dažādas zema spiediena sistēmas ar atšķirīgu mērogu, struktūru un izcelsmi, piemēram, tropiskos ciklonus, ekstratropiskos ciklonus un mezociklonus.

Veidi un mērogi

Cikloni sadalāmi pēc izcelsmes, termiskā profila un mēroga:

• Tropiskie cikloni — siltā kodola sistēmas, kas veidojas virs siltām okeāna virsmām un var attīstīties par viesuļvētrām, taifūniem vai hurikāniem (nosaukums atkarīgs no reģiona). Tiem raksturīgs ciešs centrs, acs, spēcīga viesuļveida vēja zona un plašas lietus joslas.
• Ekstratropiskie cikloni (bieži dēvēti par sinoptiskā mēroga cikloniem) — veidojas uz robežas starp gaisa masām (baroklīniskās zonas) un parasti saistīti ar laikapstākļu frontēm. Tie ir lielāki un parasti "auksta kodola" sistēmas.
• Mezocikloni — vidēja mēroga rotējošas sistēmas, kas bieži attīstās kopā ar spēcīgām neitmiskām vētrām un var radīt tornado. Tie darbojas mazākā lielumā nekā sinoptiskie cikloni.
• Polārie zemie līmeņi un polārie cikloni — mazi, intensīvi cikloni aukstajos platuma grādos, kas var rasties virs atklāta jūras ledus robežas.
• Subtropiskie cikloni — hibrīdas sistēmas ar gan tropiskām, gan ekstratropiskām iezīmēm; mēdz rasties pārejā starp abu tipu reģioniem.
• Tornado — ļoti lokālas un īslaicīgas spēcīgas vērpes; tehniski tornado nav tas pats, kas liels ciklons, bet tos dažkārt min kā mazmēroga cikloniskas vērtības sakarā ar rotācijas īpašībām (tornado).

Struktūra

Sevišķi tropiskajiem cikloniem raksturīga stereotipiska iezīme:

• acs — centrālā zona ar salīdzinoši mierīgu laiku un zemāku mākoņu daudzumu;
• acs siena — ap aci esošā zona ar visspēcīgākajiem vējiem un intensīvāko nokrišņu koncentrāciju;
• lietus joslas — ārējās spirālveidīgās mākoņu un lietus joslas, kas var izraisīt stipru lietu un lokālus plūdus.

Ekstratropiskajiem cikloniem vairāk raksturīga sadalīšanās ar aukstām un siltām frontēm, oklūzijām un plašu mākoņu lauku horizontālā izvietojumā.

Veidošanās un cikloģenēze

Ciklonu veidošanās mehānismi atšķiras atkarībā no tipa:

• Tropiskie cikloni: nepieciešams silts jūras virsmas temperatūras slānis (parasti >26–26,5 °C), pietiekams mitrums troposfēras vidusdaļā, neliels vertikālais vēja griezums un sākotnējs perturbācijas impulss (piem., tropiska fronte vai tropisks vilnis). Rotācija nodrošina Coriolis spēks, tāpēc tropiskie cikloni neveidojas ļoti tuvu ekvatoram.
• Ekstratropiskie cikloni: rodas baroklīniskajās zonās — plašos apgabalos ar būtiskiem temperatūras kontrastiem (apgabalos ar paaugstinātiem vidējo platumu temperatūras kontrastiem) un strūklas plūsmu ietekmi. Viļņojoties šajās zonās, veidojas zema spiediena centri, kas vēlāk var saasināties un okludēties.
• Mezocikloni un tornado: parasti saistīti ar individuālām spēcīgām negaisu šūnām; tie veidojas, ja ir ievērojama vertikālā griezšanās un enerģija neitmiskā attīstībā.

Ciklonu pastiprināšanās (intensifikācija) var notikt ļoti ātri, ja pastāv labvēlīgi apstākļi — tas attiecas it īpaši uz tropiskajiem cikloniem (piem., "struktūra konvektīvā reorganizācija", acs izveide). Ekstratropiskajiem cikloniem svarīga loma ir strūklas plūsmai, kuras pozīcija un intensitāte var noteikt ciklona virzību un taktiku intensitātē.

Dzīves cikls

Vispārīgi ciklona dzīves cikls ietver:

• inizācijas stadiju (perturbācijas veidošanās),
• intensifikāciju (struktūras nostiprināšanās),
• sakarības vai nobriedušana stadiju (ietilpīga organizācija ar aci vai spēcīgām frontēm),
• oklūdēšanos un izzušanu — enerģijas avota zaudēšana (piem., tropiskā ciklona iekļūšana virs sauszemes vai siltuma zudums),
• reintensifikāciju (dažos gadījumos) vai pāreju, piemēram, tropiskā ciklona pāreju uz ekstratropisku sistēmu.

Ietekmes un briesmas

Cikloni var radīt plašu un nopietnu ietekmi uz cilvēkiem un infrastruktūru:

• spēcīgi vēji un ēku bojājumi,
• liels nokrišņu daudzums un plūdi,
• viļņu augšana un stihiska piekrastes plūstošā viļņa (storm surge) tropiskajos ciklonos,
• tornado un intensīvas negaisu līnijas,
• garlaicīgi laika apstākļi un lauksaimniecības zaudējumi.

Novērošana un prognozēšana

Mūsdienu ciklonu novērošana balstās uz:

• satelītiem (mākoņu struktūras, termiskie attēli),
• radariem (vētru iekšējā struktūra un nokrišņu joslas),
• bujiem un jūras novērojumiem (jūras virsmas temperatūra, vēja mērījumi),
• numeriskajiem modeļiem, kas prognozē trajektoriju, intensitāti un nokrišņu sadalījumu.

Prognozes parasti ietver ne tikai sinoptiskās modeļu draudzības, bet arī reālā laika asimilāciju un satelīta dati, lai novērtētu ciklona attīstības potenciālu.

Klasifikācija un nosaukumi

Tropiskos ciklonus dažādās pasaules jomās dēvē par atšķirīgiem terminiem: pasaules reģionos tie var saukties par hurikāniem (Atlantijas okeāns, Ziemeļrietumu Klusais okeāns: "hurricane"), taifūniem (Rietumāzijas Klusais okeāns: "typhoon") vai vienkārši par cikloniem/reģionāliem "viesuļvētrām". Vairāki meteoroloģiskie dienesti izmanto skalas, piemēram, Saffir–Simpson kategoriju skalu, lai vērtētu vēja intensitāti un iespējamās postījumu iespējas.

Klimata pārmaiņas un tendences

Ilgtermiņa pētījumi liecina, ka globālā sasilšana ietekmē ciklonu īpašības: sasilstoši okeāni var palielināt iespēju, ka tropiskie cikloni kļūst intensīvāki un rada vairāk nokrišņu. Tomēr signāli par kopējo ciklonu skaita izmaiņām un sadalījumu dažādos reģionos ir sarežģītāki un atkarīgi no citiem faktoriem (stratosfēras apstākļi, lielā mēroga modeļi).

Cikloni ārpus Zemes

Cikloni nav retums arī citās planētās — piemēram, uz Zemes ārpus esošajiem, līdzīgus ilgstošus virpuļus novēro uz Marsa un uz Neptūna. Lielāka mēroga piemēri ir Jupitera Lielais sarkanais plankums un Neptūna Lielais melnais plankums — tie ir ilgstoši atmosfēriskie vorteksi, bet atšķiras pēc plazmas, sastāva un enerģijas avotiem no Zemes cikloniem.

Secinājums

Ciklonu jēdziens aptver plašu fenomenu spektru — no mazmēroga tornado un mezocikloniem līdz kilometros izmēros liela mēroga ekstratropiskiem un tropiskiem cikloniem. Zināšanas par to veidošanos, struktūru un uzvedību ir būtiskas gan meteoroloģiskajai zinātnei, gan sabiedrības gatavībai un drošībai pret spēcīgiem laika apstākļiem.


Tropiskais ciklons virs Brazīlijas piekrastes.


Ciklons



Jautājumi un atbildes

J: Kas ir ciklons?


A: Ciklons ir zema spiediena apgabals, kurā vēji spirālveidīgi vēršas uz iekšu. Tas var attiekties uz kādu no vairākiem zema spiediena sistēmu veidiem, piemēram, tropiskajiem cikloniem, ekstra tropiskajiem cikloniem un tornado.



J: Kā cikloni rotē?


A: Cikloni dienvidu puslodē rotē pulksteņrādītāja kustības virzienā, bet ziemeļu puslodē - pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam.



J: Kas ir sinoptiskā skala?


A: Sinoptiskā skala ir 1000 km vai garāka horizontāla līnija, ko izmanto meteoroloģijā, lai izmērītu liela mēroga laikapstākļus.



J: Kas ir siltā kodola cikloni?


A: Siltā kodola cikloni ir tropiskie cikloni, mezocikloni un polārie zemie līmeņi, kas atrodas mazākā mezoskālā.



J: Vai ir citas planētas ārpus Zemes, kurās ir bijuši cikli?


A: Jā, tādām planētām kā Marss un Neptūns ir bijuši savi cikli, piemēram, Lielais sarkanais plankums Jupiterī un Lielais melnais plankums Neptūnā.



J: Kas ir cikloģenēze?


A: Cikloģenēze ir ciklona veidošanās un pastiprināšanās process.



J: Cik ilgā laikā cikls pabeidz savu dzīves ciklu?


A:Ciklona dzīves cikls parasti ilgst no 2 līdz 6 dienām, pirms tas izkliedējas vai attālinās no sauszemes.


Meklēt

Meklēt pēc burta