Ekstratropiskais ciklons — definīcija, rašanās iemesli un ietekme

Ekstratropiskais ciklons (saukts arī par vidējo platuma grādu ciklonu) ir liela mēroga atmosfēras zema spiediena sistēma, kas rada plašus mākoņus, lietus, sniegu un stipru vēju. Tas nav tas pats, kas tropiskie cikloni vai mazas mēroga polārie zema spiediena centri — ekstratropiskie cikloni parasti attīstās apgabalos aptuveni 30°–60° platuma grādos no ekvatora un ietekmē plašas teritorijas.

Veidošanās iemesli un mehānismi

Ekstratropisko ciklonu galvenais dzinējspēks ir spēcīgas temperatūras atšķirības uz zemes vai okeāna virsmas un atmosfērā — t. s. baroklīniskā nestabilitāte. Bieži sastopami veidošanās faktori:

• augšējā līmeņa grēdas un bedre (trough), kas rada vertikālas kustības;
• straujās gaisa plūsmas — jet stream — kontrastējošas zonas, kurās palielinās spiediena gradients;
• saskare starp aukstu un siltu gaisa masu, kas veido frontes (siltās un aukstās frontes) un to mijiedarbību;
• retos gadījumos — tropisko ciklonu transformācija pārejā uz ekstratropisku formu, kad tropiska sistēma ieiet vēsākā ūdens vai sausāka gaisa zonā.

Šajās situācijās rodas spēcīgas vertikālas kustības, mākoņi konsolidējas, veidojas plašas nokrišņu zonas un spēcīgi vēji ap zema spiediena centru.

Struktūra un rotācija

Ekstratropiskais ciklons parasti ir apļveida vai ovāla veida, ar diametru, kas var sasniegt aptuveni 1000 km vai vairāk. Ziemeļu puslodē tas griežas pretēji pulksteņa rādītāja virzienam. Būtiskas sastāvdaļas ir:

• silta fronte — siltā gaisa masa virzās pāri aukstākai;
• aukstā fronte — aukstā gaisa masa virzās zem siltākas, bieži izraisa intensīvus nokrišņus;
• aizsegta (occluded) fronte, ko mēdz veidot, kad aukstā fronte panāk siltu fronti — skaidrāk aprakstīts zemāk;
• ciklona centrs, kur spiediens ir zemākais un bieži ir blīvāki mākoņi un ilgstoši nokrišņi.

Ciklonu attīstības posmi

Ekstratropisko ciklonu attīstība parasti iet cauri vairākiem posmiem:

1. rašanās (ciklogenēze) — sākotnējā nelielā spiediena krituma un frontes izveidošanās stadija;
2. nostiprināšanās — spiediens turpina krist, fronte kļūst izteiktāka, sistēma var pārvietoties ātri; aukstā fronte parasti virzās ātrāk un var "noķert" siltāko fronti;
3. aizsegšanās (oklūzija) — aukstā fronte sasniedz siltu fronti, izveidojot aizsegtu fronti, kas maina nokrišņu un vēja raksturu;
4. izsīkšana — pēc oklūzijas ciklons zaudē enerģiju, spiediens atkal pieaug un ciklona pazīmes pamazām izzūd.

Parasti ekstratropiskie cikloni dzīvo vairākas dienas, reizēm virknēs — mēdz veidoties ciklonu „ģimenes”, kad virknē ir trīs vai četri cikloni dažādos attīstības posmos.

Saikne ar tropiskajiem cikloniem

Daži ekstratropiskie cikloni var rasties no tropiskajiem cikloniem, kas «pārvēršas» vai «transformējas», kad tie pārvietojas uz aukstākiem ūdeņiem un mijiedarbojas ar frontālajām sistēmām. Šādos gadījumos sistēmām var saglabāties tropiskā ciklona daļas — piemēram, acs — bet kopējā enerģētika un struktūra kļūst ekstratropiska. Tādos pārejas procesos sistēma reizēm var pat pastiprināties līdz spēcīgām vētrām.

Ietekme un bīstamība

Ekstratropiskie cikloni var radīt plašu risku klāstu:

• spēcīgs vējš, kas var izraisīt materiālus bojājumus un elektropiegādes traucējumus;
• intensīvi nokrišņi — stiprs lietus, krusa vai sals un sniegs, kas var radīt plūdus vai sniega kupenas;
• ziemā — pūtēšana, apledojums un tornado iespējamība retākās, bet iespējamas spēcīgas rotācijas;
• piekrastēs — vēja radīts viļņu un ūdens līmeņa paaugstinājums (sturmflūts), kas apdraud piekrastes zonas;
• ilgtspējīga ietekme uz satiksmi, lauksaimniecību un infrastruktūru.

Dažkārt ekstratropiskos ciklonus sauc par īpaši strauji attīstošiem, ja spiediens nokrīt ļoti ātri — šo procesu sauc par eksplozīvu ciklogenēzi vai tautā laikapstākļu bumbu. Parasti par to runā, ja spiediens pazeminās vairāk nekā vienu milibāru stundā (atkarībā no konkrētā definējuma un platuma). Šādas sistēmas var radīt īpaši bargus vējus un vētrainas jūras apstākļus.

Reģionālā nozīme un sezonālums

Platuma josla 30°–60° ir vispiemērotākā ekstratropisko ciklonu attīstībai — tie ir raksturīgi gan Atlantijas okeāna vētrām, gan vētrām pār Ziemeļameriku un citām mērenajām joslām. Piemēram, Eiropas vētras bieži rodas, kad sistēmas no Atlantijas okeāna ziemeļrietumu daļas pārvietojas uz austrumiem un ziemeļiem. Savukārt Ziemeļamerikas ziemeļaustrumus mēdz skart dziļas ziemeļu vētras, kas veidojas vēsākā sezonā un var nodrošināt spēcīgu snigšanu — šajā kontekstā minama arī Ziemeļamerikas reģiona piesaistīšana caur Ziemeļamerikas atmosfēriskajām plūsmām.

Prognozēšana un monitorings

Ekstratropisko ciklonu prognozē parasti veic, izmantojot meteoroloģiskos modeļus, satelītu un lauka novērojumus (radari, meteoroloģiskie lidaparāti, bojā esošais baloni). Jo īpaši svarīgs ir augšējo atmosfēras plūsmu — jet stream — analīze, jo tiešanās un novietojums nosaka ciklonu attīstību un pārvietošanos. Savlaicīgas brīdināšanas par stiprām vētrām, intensīviem nokrišņiem un piekrastes viļņiem samazina cilvēku zaudējumu risku un ļauj plānot evakuācijas vai citus aizsardzības pasākumus.

Piemēri un vēsturiskie gadījumi

Daži ekstratropiski cikloni ir izraisījuši iespaidīgas vētras un plašus postījumus. Piemēram, viesuļvētra "Hazel" pēc pārejas uz ekstratropisku formu saglabāja viesuļvētras līmeņa ietekmi, kad skāra Toronto. Šādi gadījumi rāda, ka tropiskā sistēma, iegūstot ekstratropiskus iezīmes, var saglabāt augstu destruktivitātes potenciālu.

Kopumā ekstratropiskie cikloni ir būtiska mūsu klimatiskās un meteoroloģiskās sistēmas sastāvdaļa. Sapratne par to veidošanos, struktūru un iespējamiem draudiem palīdz efektīvāk plānot aizsardzību un sagatavoties spēcīgiem laikapstākļiem.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir ekstratropiskais ciklons?

J: Ar ko ekstratropiskais ciklons atšķiras no tropiskajiem cikloniem vai polārās zonas zema spiediena apgabaliem?

J: Kurā virzienā pagriežas ekstratropiskie cikloni ziemeļu puslodē?

J: Kādas formas parasti ir ekstratropiskais ciklons?

J: Kas var notikt, ja tropiskā vētra kļūst vāja, bet nemirst, kad tā pārvietojas virs aukstiem ūdeņiem?

J: Kā veidojas Eiropas vētras?

J: Kā veidojas ziemeļu vētras?

Meklēt pēc burta