המדע שמאחורי הרוטציה והתבניות של קיקלון

קיקלונס מדורגת בין מערכות מזג האוויר החזקות והמאורגן ביותר של הטבע, המסוגל לעצב מחדש קו החוף ולשיבוש אזורים שלמים עם רוחות עזות שלהם וגשמים.הבנת המדע מאחורי סיבוב מחזורי ודפוסי רוח חיוני לא רק עבור מטאורים המצפים לסערות אלה, אלא גם עבור קהילות שחייבות להתכונן עבורם.ידע זה מסביר כיצד אוסף אקראי של סופות רעמים יכול לארגן לתוך חידה עצמית, רוטט של מאות קילומטרים של פיזיקה מופשטת.

The Genesis of Cyclones: From Disturbance to Vortex

לידתו של רוכב אופניים מתחיל על פני מים טרופיים או תת-טרופיים חמים, בדרך כלל כאשר טמפרטורות פני הים עולה על 26.5 מעלות צלזיוס (כ 80 °F) מים חמים פועל כמו הדלק: הוא מתאדה לחות לתוך האוויר המתפתל, חימום ולחות אותו.אוויר חם ולח זה פחות צפוף מאשר הסביבה שלו ומתחיל לעלות במהירות דרך האווירה - תהליך הנקרא זיהום אוויר על פני האוויר, מתפתל יותר, מצווארו של מחזורי אוויר חם, מצווארו, מצווארו של לחץ אוויר חם יותר, מצווארו של לחץ אוויר חם יותר, הוא פחות צפוף יותר, מצווארו של מחזורי אוויר חם יותר, הוא פחות צפוף יותר, הוא יותר, הוא יותר, מצווארו של מחזורי מים חמים, הוא פחות צפוף יותר מאשר סביבתו חם יותר מאשר סביבתו, והוא מתחיל לעלות במהירות.

עם זאת, אשכול אקראי של סופות רעמים אינו עולה אוטומטית לתוך מחזור.כמה תנאים מוקדמים חייב להיות יישר.האווירה חייבת להיות יציבה מבחינה תנאי, כלומר ברגע שהאוויר מתחיל לעלות, הוא ממשיך לעשות זאת. רמות הימאוידיות חייבות להיות גבוהות בקטרופ התחתון והמרכזי - אוויר קורי יכול לנקף את ההתפתחות על ידי הפחתת הסערה וההתמדה של גשם, רק לעתים רחוקות יש צורך למזג אווירי: 1.

גם עם מרכיבים אלה הנוכחי, הפרעה טרופית - לעתים קרובות אשכול של מקלחות - לוקח מנגנון ארגון.זה יכול לבוא מהפרעה מזג אוויר טרום-existing כגון גל מזרחי (התוצאה של לחץ נמוך נע מערבה מעבר לטרופיים) או מזרימת רמות מחזוריות נמוכות יותר.

אפקט רוטציה של כדור הארץ ואפקט קוריוליס

הסיבוב של ציקלון אינו טבועה באוויר עצמו; הוא נובע מאזורי לחץ גבוה לעבר לחץ נמוך:0Coriolis EffectFLT:1, תוצאה של סיבוב כדור הארץ על צירו.כפי שאוויר נע מאזורים של לחץ גבוה לעבר לחץ נמוך, הוא מחלחל ימינה ב Hemisphere הצפוני, שמאלה ב Hesphere הדרומי.

כיוון הסיבוב נשלט על ידי חציית: צ'יזון בצפון המיספרה מסתובב (FLT:0) ספיריט (CorverarueFLT:1) (התקבל מלמעלה), ואילו אלה בדרום המיספרה מסתובבים סביב FLT:2clockmis עדיין מסתמכים על מחזורי אופניים חזקים מדי (בדרך כלל) נמצאים תוצאה ישירה של כיוון הכוח קוריוליס.

מעניין לציין כי מהירות הסיבוב של רוכב אופניים אינה קבועה לאורך הסערה. השימור של תנופה זוויתית ממלא תפקיד: כמו חבילות אוויר ספירלה פנימה לכיוון המרכז, הם חייבים לסובב מהר יותר כדי לשמר את המומנטום הזוויתי שלהם - כמו דמות skater מושך בזרועותיהם.אפקט זה, בשילוב עם שחרור חום מאוחר, יכול לייצר רוחות מעל 300 ק"מ /h5) בזווית העין היא בעלת השפעה מינימלית של הרוטב.

Wind Patterns in a Cyclo: Structure and Dynamics

שדה הרוח של רוכב אופניים בוגר הוא רחוק מן אחידות.זה מאורגן לאזורים נפרדים: העין, העפעפיים, ופסי הגשם הספירליים.הבנת רכיבים אלה מגלה כיצד הסערה מבזבזת אנרגיה ושומרת על מחזור הדם שלה.

העין

העין היא שטח מעגלי בערך של שמים בהירים או רוחות אור במרכז המחזור, בדרך כלל 30 עד 65 ק"מ (20 עד 40 מייל) בקוטר.כאן, האוויר הוא סובסידיה אט אט (שטיפה) מן הסטרופה העליונה, אשר מחמם על ידי דחיסה ו dries החוצה, דיכוי היווצרות ענן משטח לחץ הוא הנמוך ביותר בעין.

The Eyeקיר

המקיף את העין הוא העפעפיים: טבעת של עננים צמחיים שבו ההדבקה האינטנסיבית ביותר והרוחות החזקים ביותר מתרחשים במהירות בתוך העפעפיים, שחרור חום עצום מאוחר יותר.המהירות הרוח על פני השטח עולה באופן חד-משמעי כמו אחד נע מן העין החוצה אל תוך העפעפיים, שיא ברדיוס של רוחות מקסימות (RMW).המהירות יכולה לרדת החוצה, אך לעתים קרובות יותר הרסנית יותר ממרחקים ממרחקים של סופה פנימית.

נביחת גשם

מעבר למשטח העפעפיים, מחזור הדם של הקרטון משתרע על פני מאות קילומטרים בצורת פסים גשם ספירליים - קווי ארוך ומעוקל של סופות רעמים המשתרעים סביב המרכז.להקות אלה אינן קבועות; הן מסתובבות ופותחותמות, לפעמים מתמזגות עם מהירות העפעף או להיות מתפתלת זו, מהירות הרוח בפסים היא בדרך כלל נמוכה יותר מאשר בצוואר העין, אבל הן עדיין יכולות לייצר פגיעה, במיוחד בפסת הרוח הקדמית הקדמית (בצורה) הקדמית, במיוחד, בעיקר, כאשר היא נוטה לסיבוב האחורי (מדומים) הקדמית (בדומה לסיבוב זה (בדומה לסיבוב הקדמית) הקדמית) הקדמית) הקדמית (בדומה לסיבוב זה (בדומה לסיבוב הקדמית) הקדמית) הקדמית) הקדמית) הקדמית (מפרקו הקדמית) הקדמית) הוא נוטה לסיבוב הקדמית (מפרק הקדמית) הקדמית (מפרקו הקדמית) הקדמית (מפרק הקדמית) הקדמית (מפרקו הקדמית) הקדמית) הוא נוטה לסיבוב זה נוטה לסיבוב זה נוטה לסיבוב זה נוטה לסיבוב הקדמית) הקדמית) הקדמית) הקדמית (מפרקו הקדמית (

המונחים: Upper-Level Outflow

בחלק העליון של הקרוסלה (כגובה 12-15 ק"מ), האוויר שעלה על שפת העפעפיים ופספי גשם גורשו החוצה בזרימת חוצות אנטי-קליונית (התרחשות מול פני השטח) שכבת זרימה זו חיונית להמצאת הסערה: היא מסירת גל של מלמולה המונית, אשר מסייע לשמור על מרכז המדכא התחתון על פני השטח.

גורמים המשפיעים על אינטנסיכות של קיקלון והתנהגות

בעוד הפיזיקה הבסיסית של סיבוב מחזוריזון מובן היטב, העוצמה והעקב של סופות בודדות תלויה בהתנגשות עדינה של גורמים סביבתיים.מטאורולוגים זיהו כמה משתנים מרכזיים שיכולים לחזק או להחליש את המחזור, או לשנות את דפוסי הרוח שלה.

טמפרטורת פני הים (SST)

מים חמים הם מקור האנרגיה העיקרי. Cyclones בדרך כלל דורש SSTs מעל 26.5 מעלות צלזיוס עבור גנים, אבל פעם נוצר, מים חמים יותר יכול דלק אינטנסיביות מהירה. תכולת החום של שכבת האוקיינוס המעורבת גם חשוב - שכבה עמוקה של מים חמים (למשל, <28 ° C עד 50-100 מ') מספק מאגר אנרגיה גדול יותר.אם סופת מעבר הצטננות או אזור של חום (בעיקר של חום) הוא לעתים קרובות מתפתח מעל 3 גרם צלזיוס גבוה יותר, כלומר, כלומר, כלומר, עלייה משמעותית, עלייה של סופה של חום (כלומר, גבוה יותר) הוא מעל פני 3 גרם) הוא גבוה יותר של טמפרטורות צלזיוס) הוא גבוה יותר מאשר 3 גרם מדרגות מעל 50- 3.

רוח רדיאלית Shear

רוח רצינית - השינוי במהירות רוח או כיוון עם גובה - הוא אחד הגבולות הקריטיים ביותר על עוצמת המחזור.מדנן חזק (בדרך כלל > 10 מ' / או 20 קשרים) יכול להטיא את המבנה האנכי של הסערה, לנער את הליבה החמה מהמחזור הנמוך, ולעצב אוויר יבש לתוך הליבה.

המונחים: atmospheric Moisture

אוויר יבש באמצע הרמה יכול להיות מאומנים לתוך מחזור הדם של מחזורון, evaporing גשמים קירור האוויר.קירור זה מגביר את צפיפות האוויר בליבה, מעלה את הלחץ המרכזי וחלשת הרוחות.סערות שצורות בסביבות יבשות, כגון ליד שכבת האוויר סהרה (מעל האוקיינוס האטלנטי), לעתים קרובות נאבקים כדי להגביר את האווירה רוויה, עם לחות רוויה ממשטח העליון מספק תנאים עמוקים.

המונחים: Beta Effect

פרמטר קוריוליס משתנה עם רוחב, המשפיע הן בגודל והן התנועה של ה-Cyone. "אפקט הבטא" (בשל השינוי של כוח קוריוליס עם la) גורם לקרוסוורד ומערבה בנוסף לזרם ההיגוי.אפקט זה גם מציג אסימונים בשדה: בצד השברירי של הסערה, הרקע הוא לעתים חזק יותר, דפוסים כוח הנשימה, אשר יכול להחמיר את השבר לפעמים.

אינטראקציה עם אדמה וטופוגרפיה

כאשר רוכב אופניים הופך ליבשה, הוא מאבד את אספקת לחות האוקיינוס השקט.חיכוך על פני האדמה גם מאט את הרוחות ברמה נמוכה, אשר יכול לגרום לשדה הרוח להיות אסימטרי - הרוחות החזקות ביותר לעתים קרובות לעבור ימינה של מסלול הסערה (בצפון Hemisphere) בשל הרי החיכוך יכול לשבש את זרימת הדם ולגרום לרוחות אטימות רוח מקומיות כי הם אפילו יותר אינטנסיבי מאשר רוחות מחזוריות.

סוגים של קיקלונס ודמויות רוטציה

בעוד מאמר זה התמקד בעיקר על רוכבי אופניים טרופיים (הידוע גם בשם הוריקנים, קלפטוונים, או רוכבי אופניים בהתאם לאגן), חשוב להכיר בכך שסוגים אחרים של מחזורים מופיעים דומים - אך לא זהים - גזר ותבניות רוח.

ציקלוינס טרופי

אלה מערכות חם-core המופעלות על ידי שחרור חום מאוחר.הסיבוב שלהם הדוק יותר ליד המרכז, עם הרוחות החזקות ביותר בקוטר של ציקלונים טרופיים נע בין 100 ל-2,000 ק"מ מהירות רוטציה יורדת החוצה, אבל הסערה עדיין יכולה לייצר רוחות טרופיות-כוח הרחק ממרכז.

המונחים: otherטרופיים Cyclones

Mid-latitude, או טרופי, Cyones הם מערכות גרעין קרות שמקורן אנרגיה מטמפרטורה אופקית ⁇ s (baroclinicity) הם בדרך כלל גדולים יותר (עד 3,000 ק"מ) ויש להם שדה רוח סימטרי יותר, עם חזית קרה חזקה חזית חמה וחזית חמה.רוטציה היא עדיין מחזורית (ספירה בצפון המיספרה), אבל הרוחות החזקות ביותר נמצאות לעתים קרובות במגזר הקר מאחורי הסופה, אך הן יכולות לייצר מחזוריות קרירות של הקרות.

פולאר לואס ומדיקנים

דלי הקוטב הם קטנים, צילינדרים אינטנסיביים כי צורה על אזורי האוקיינוס הקוטב כאשר אוויר קר זורם על פני מים חמים יחסית. הם יכולים לייצר סיבוב ורוחות דומות לציונים טרופיים אבל הם קצרי זמן. מדיקנים (הוריקנים של ים) הם מערכות נדירות של פרימה חמה שהתפתחה מעל הים התיכון, ומציגים מאפיינים טרופיים כמו סיבוב שלהם הם דומים לטרופיונים אבל בקנה מידה קטן יותר.

שמירה וחיזוי של הרוטציה של קיקלון ותבניות הרוח

התקדמות בטכנולוגיית התצפית הפכה את יכולתנו למדוד רוחות ומבנה של Cyronone, מה שמוביל לתחזיות טובות יותר של אינטנסיביות ועקבות.

צילום: Satellite Imagery

לווייני גלאוסטר מספקים תמונות מתמשכות של תבניות ענן, ומאפשרים למטאורולוגים להעריך את המיקום של העין, הסימטריה של הסערה, ואת אינטנסיביות באמצעות ה-FLT:0Dvorakטכניקת FLT:1 (מערכת זיהוי דפוס עבור מהירות רוח מתכונות ענן). לוויינים חודרים למיקרוגל יכולים לעמית דרך העננים העליון לחשוף את המבנה הבסיסי של גשם ופס.

מטוסים רנסאנס

באגן האוקיינוס האטלנטי והמזרחי של חיל האוויר האמריקני, ההוריקן של חיל האוויר טס ישירות לסערות, שחרור טיפות (חבילות של פעילות) המדגות לחץ, טמפרטורה, לחות ומהירות רוח כפי שהם נופלים על פני הים. נתונים אלה מספקים אמת קרקע עבור רדיוס של רוחות מקסימות ופרופיל הרוח, קריטי לשינויים מבניים.

מזג אוויר רדאר

מערך מכ"ם דופלר חוף יכול לזהות את המהירות הרדיואלית של חלקיקי המשקעים, המאפשר למטאורולוגים למפות את שדה הרוח של צ'יזון נופל בזמן אמת. מכ"ם דו קוטבי יכול גם לזהות פסולת ואפליה בין גשם לרד, סיוע בהערכות נזק.

מודלים של מזג אוויר נומרי (NWP)

מודלים מודרניים NWP מדמיינים את הפיזיקה של האווירה על רשתות ברזולוציה גבוהה. כי סיבוב מחזורי ודפוסי הרוח רגישים לשינויים קטנים בתנאים הראשוניים, הצטברות (הפעלת סימולציות רבות עם מעט נתונים מתחילים) מסייעת ללכוד את טווח התוצאות האפשריות.מודלים שיפרו מאוד את תחזיות המסלול במהלך 30 השנים האחרונות, אך תחזיות אינטנסיביות נשארות מאתגרות, במיוחד עבור שינויים מהירים באירועים.

בטיחות ומוכנות: מה פירוש הרוח עבורך

הבנת דפוסי הרוח של צ'יקרוס אינה רק אקדמית – יש לה השלכות מצילות חיים.העובדה שרוחות במנזר הימני (יחסי תנועה) הן אמצעים חזקים ביותר, שגם אם סופת סערה עוברת לצפון, עדיין ייתכן שתנסו את הרוחות המסוכנות ביותר אם אתם בצד הימני של הדרך.

עליית המים שדוחפת על החוף על ידי רוחות הקרטון - היא לעתים קרובות הסכנה הקטלנית ביותר.העלייה החזקה ביותר מתרחשת היכן רוחות החוף הם מתמידים ביותר: בדרך כלל ימינה של נקודת הנפילה בצפון המיספרה.דפוס רוטציה יכול לגרום לעליה בשכונות מפרץ ו- estuaries ארוך לפני שהמרכז מגיע.

מסקנה

המדע שמאחורי סיבוב מחזורי ודפוסי הרוח מגלה בין-שיח מורכב להפליא של חום האוקיינוס, הסיבוב של כדור הארץ, ותרמודינמיקה אטמוספרית.מאיזון עדין של כוחות המאפשרים דיכאון טרופי להתארגן להוריקן מפלצת, אל הסדר המדויק של העין, העפעף, ופסי גשם, כל היבט של שדה-החליפזון נשלט על ידי עקרונות פיזיים שימשיכו ללמוד ולמזג אוויר חם, כאשר אתם יכולים להזיזו את הסערות החשובות יותר, כך, כך, כך, אם אתם יכולים, כך, כך, כך, כך, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, כך, אם אתם יכולים, כך, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם יכולים, אם אתם, אם אתם, אם אתם, כך, כך, כך, כך, כך, כך, אם אתם, אם אתם, כך, כך, אם אתם, אם אתם, כך, כך, כך, כך, כך, כך, אם אתם, אם אתם, אם אתם, אם אתם, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, אם אתם, אם אתם, כך, כך, אם

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]