Định nghĩa ngắn gọn về cyclone và antiyclone là gì. Lốc xoáy là gì? Xoáy thuận nhiệt đới ở Nam bán cầu. Cyclones và antyclones - đặc điểm và tên gọi. Cyclones và antyclones
Các hiện tượng khí quyển đã là đối tượng nghiên cứu trong nhiều thế kỷ vì tầm quan trọng và ảnh hưởng của chúng đối với mọi lĩnh vực của sự sống. Cyclones và anticyclones cũng không ngoại lệ. Khái niệm về các hiện tượng thời tiết này được đưa ra ở trường bởi môn địa lý. Sau một nghiên cứu ngắn gọn như vậy, lốc xoáy và thuốc chống đông mạch vẫn còn là một bí ẩn đối với nhiều người. và mặt trước là những khái niệm chính sẽ giúp nắm bắt được bản chất của những sự kiện thời tiết này.
không khí
Thường xảy ra rằng trong nhiều nghìn km theo phương ngang, không khí có các đặc tính rất giống nhau. Khối lượng này được gọi là khối khí.
Các khối khí được chia thành lạnh, ấm và cục bộ:
Một khối lạnh được gọi là nếu nhiệt độ của nó thấp hơn nhiệt độ của bề mặt mà nó nằm trên đó;
Ấm - đây là một khối không khí, nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của bề mặt bên dưới nó;
Khối không khí cục bộ không khác nhiệt độ so với bề mặt bên dưới nó.
Các khối khí hình thành trên các phần khác nhau của Trái đất, điều này dẫn đến những đặc thù về tính chất của chúng. Nếu khối lượng được hình thành trên Bắc Cực, thì theo đó, nó sẽ được gọi là Bắc Cực. Tất nhiên, không khí như vậy rất lạnh, nó có thể mang theo sương mù dày đặc hoặc sương mù nhẹ. Không khí vùng cực coi các vĩ độ ôn đới là nơi lắng đọng của nó. Thuộc tính của nó có thể thay đổi tùy thuộc vào thời điểm nào trong năm. Vào mùa đông, các khối cực không khác nhiều so với các khối ở Bắc Cực, nhưng vào mùa hè, không khí như vậy có thể mang lại tầm nhìn rất kém.
Các khối nhiệt đới đến từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới có nhiệt độ cao và hàm lượng bụi tăng lên. Chúng là nguyên nhân gây ra khói mù bao phủ các vật thể khi nhìn từ xa. Các khối nhiệt đới hình thành trên phần lục địa của vành đai nhiệt đới dẫn đến gió xoáy bụi, bão và lốc xoáy. Không khí xích đạo rất giống với không khí nhiệt đới, nhưng tất cả những đặc tính này rõ ràng hơn.
Mặt trận
Nếu hai khối khí có nhiệt độ khác nhau gặp nhau, một hiện tượng thời tiết mới được hình thành - một mặt trước, hay mặt phân cách.
Theo tính chất của phong trào, các mặt trận được chia thành cố định và di động.
Mỗi mặt trận hiện tại phân chia các khối không khí với nhau. Ví dụ, mặt trận địa cực chính là trung gian tưởng tượng giữa không khí vùng cực và nhiệt đới, mặt trận địa cực chính là giữa không khí bắc cực và địa cực, v.v.
Khi một khối không khí ấm di chuyển trên một khối không khí lạnh, một mặt trước ấm xảy ra. Đối với khách du lịch, lối vào phía trước như vậy có thể báo trước mưa lớn hoặc tuyết, điều này sẽ làm giảm đáng kể tầm nhìn. Khi không khí lạnh bị chèn ép dưới không khí ấm, một mặt trước lạnh được hình thành. Những con tàu đi vào mặt trận lạnh giá phải hứng chịu những tiếng ồn ào, những trận mưa như trút nước và giông bão.
Xảy ra rằng các khối khí không va chạm nhau, nhưng bắt kịp với nhau. Trong những trường hợp như vậy, một mặt trước khớp cắn được hình thành. Nếu vai trò đón bắt của khối lạnh thì hiện tượng này được gọi là phía trước của tắc lạnh, nếu ngược lại thì là phía trước của tắc ấm. Những mặt trận này mang đến thời tiết xối xả với gió giật mạnh.
cơn lốc
Để hiểu Antiyclone là gì, bạn cần hiểu, Đây là khu vực trong khí quyển có chỉ số tối thiểu ở trung tâm. Nó được tạo ra bởi hai nhiệt độ khác nhau. Điều kiện rất thuận lợi cho đội hình của họ được tạo ra ở các mặt trận. Trong một xoáy thuận, không khí di chuyển từ các cạnh của nó, nơi có áp suất cao hơn, vào trung tâm. Ở trung tâm, không khí dường như bị ném lên trên, điều này có thể tạo thành các dòng chảy tăng dần.
Bằng cách không khí di chuyển trong một cơn lốc xoáy, có thể dễ dàng xác định nó được hình thành ở bán cầu nào. Nếu hướng của nó trùng với chuyển động của kim giờ thì đây chắc chắn là Nam bán cầu, nếu ngược với nó thì đây là
Lốc xoáy gây ra các hiện tượng thời tiết như sự tích tụ của các khối mây, lượng mưa lớn, gió và thay đổi nhiệt độ.
xoáy thuận nhiệt đới
Từ các xoáy thuận hình thành ở vĩ độ ôn đới, các xoáy thuận được tách ra, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới. Họ có nhiều tên. Đó là các cơn bão (Tây Ấn), và bão (phía đông châu Á), và đơn giản là xoáy thuận (Ấn Độ Dương), và arcana (phía nam Ấn Độ Dương). Kích thước của các xoáy như vậy nằm trong khoảng từ 100 đến 300 dặm, và đường kính của trung tâm là từ 20 đến 30 dặm.
Gió ở đây tăng tốc lên 100 km / h, và điều này là điển hình cho toàn bộ khu vực của xoáy, về cơ bản phân biệt chúng với các xoáy thuận hình thành ở vĩ độ ôn đới.
Một dấu hiệu chắc chắn về sự tiếp cận của một cơn lốc xoáy như vậy là những gợn sóng trên mặt nước. Hơn nữa, nó đi ngược hướng với gió thổi hoặc gió đã thổi ngay trước đó.
Anticyclone
Khu vực có áp suất cao trong khí quyển với cực đại ở trung tâm là vùng áp suất cao. Áp suất ở các cạnh của nó thấp hơn, cho phép không khí tràn từ trung tâm ra ngoại vi. Không khí nằm ở trung tâm liên tục đi xuống và phân tán về phía các cạnh của anticlone. Đây là cách các dòng chảy xuống được hình thành.
Một phản vòng quay ngược lại với một xoáy thuận cũng bởi vì ở Bắc bán cầu nó quay theo kim giờ, ở Nam bán cầu nó đi ngược lại với nó.
Sau khi đọc lại tất cả các thông tin trên, chúng ta có thể tự tin nói thuốc chống co thắt là gì.
Một đặc tính thú vị của các xoáy thuận ở vĩ độ ôn đới là chúng dường như đi theo các xoáy thuận. Trong trường hợp này, trạng thái ít vận động hoàn toàn đặc trưng cho thuốc chống đông máu. Thời tiết hình thành bởi vùng xoáy này hơi nhiều mây và khô. Thực tế là không có gió.
Tên thứ hai của hiện tượng này là cực đại Siberi. Tuổi thọ của nó khoảng 5 tháng, cụ thể là cuối thu (tháng 11) - đầu xuân (tháng 3). Đây không phải là một chất chống lại vòng tuần hoàn, mà là một số chất, rất hiếm khi nhường chỗ cho các cơn lốc xoáy. Chiều cao của gió lên tới 3 km.
Do môi trường địa lý (vùng núi của Châu Á) không khí lạnh không phân tán được dẫn đến càng lạnh hơn, nhiệt độ gần bề mặt giảm xuống dưới không độ 60 độ.
Nói về khángyclone là gì, chúng ta có thể tự tin nói rằng đây là một xoáy khí quyển có kích thước khổng lồ, mang lại thời tiết rõ ràng mà không có lượng mưa.
Cyclones và antyclones. Điểm giống và khác nhau
Để hiểu rõ hơn về antyclone và cyclone là gì, bạn cần so sánh chúng. Chúng tôi đã làm rõ các định nghĩa và các khía cạnh chính của những hiện tượng này. Câu hỏi về sự khác biệt giữa các lốc xoáy và các chất chống vòng quay vẫn còn bỏ ngỏ. Bảng sẽ cho thấy rõ hơn sự khác biệt này.
| № | Đặc tính | Lốc xoáy | Anticyclone |
| 1. | Kích thước | Đường kính 300-5000 km | Có thể đạt đường kính 4000 km |
| 2. | Tốc độ du lịch | 30 đến 60 km / h | Từ 20 đến 40 km / h (trừ xe ít vận động) |
| 3. | Xuất xứ | Bất cứ nơi nào trừ đường xích đạo | Trên băng và ở vùng nhiệt đới |
| 4. | Nguyên nhân | Do sự quay tự nhiên của Trái đất (lực Coliolis), với sự thiếu hụt khối lượng không khí. | Do sự xuất hiện của một xyclon, với một khối lượng không khí dư. |
| 5. | Sức ép | Thấp ở trung tâm, cao ở rìa. | Cao ở trung tâm, thấp ở rìa. |
| 6. | Hướng quay | Ở Nam bán cầu - theo chiều kim đồng hồ, ở phía Bắc - chống lại nó. | Ở phía Nam - ngược chiều kim đồng hồ, ở phía Bắc - theo chiều kim đồng hồ. |
| 7. | Thời tiết | Nhiều mây, gió mạnh, mưa nhiều. | Trời trong hoặc có mây một phần, không có gió hoặc mưa. |
Như vậy, chúng ta thấy sự khác nhau của lốc xoáy và phản vòng tuần hoàn. Bảng cho thấy rằng đây không chỉ là những mặt đối lập, bản chất của sự xuất hiện của chúng là hoàn toàn khác nhau.
Đó là câu hỏi dẫn đầu trong số các câu hỏi được đặt ra cho các nhà dự báo thời tiết. Tôi đã có ý định viết một bài về điều này trong một thời gian dài.
Tôi nhớ trong câu chuyện thiếu nhi về 38 con vẹt, có một chương rằng ai đó đã phá hỏng thời tiết, nhưng người đó không được giải thích ở đó, và bốn người bạn động vật đổ lỗi cho nhau. Vì vậy, làm thế nào để bạn trả lời nếu một đứa trẻ hỏi ai đã làm hỏng thời tiết? Tôi trả lời các con tôi như thế này: "Cơn lốc làm hỏng thời tiết. Và tôi đã sửa nó - chất chống đông khí." Có thể, đối với nhiều người, kiến thức về những từ này có nghĩa là gì sẽ kết thúc ở đó. Vâng, bản thân tôi gần đây đã tìm ra lý do tại sao chúng lại ảnh hưởng đến thời tiết theo cách này. Và nữa, tại sao chính xác những hình thành như vậy lại tồn tại trong bầu khí quyển.
Nếu không làm phức tạp mọi thứ quá nhiều, một bức tranh giải thích được nhiều điều có thể trông giống như thế này:
Thông thường, khi mô tả một cơn lốc xoáy, người ta nhấn mạnh vào thực tế là chuyển động quay của không khí trong nó xảy ra ngược chiều kim đồng hồ (nếu bạn nhìn nó từ trên cao ở Bắc bán cầu). Theo tôi, sẽ thú vị hơn nhiều nếu nhìn từ bên cạnh, như trong hình. Ở lớp dưới của khí quyển, không khí được hút vào lốc xoáy, sau đó nó bốc lên, và ở trên cùng thì nó lan rộng ra. Theo nghĩa này, mây dông là một mô hình thu nhỏ của xoáy thuận, vì chuyển động của không khí trong một mặt phẳng thẳng đứng xảy ra trong nó theo cùng một cách. Và ngay cả sự lan truyền của không khí bên trên có thể được theo dõi dọc theo "cái đe". Chất chống co giật được gọi như vậy không phải là vô ích, bởi vì nó thực sự là chất chống mã hóa tuyệt đối của cơn lốc xoáy. Trong đó, ở phần trên, không khí di chuyển về phía trung tâm, ở phần trung tâm nó đi xuống, và sau đó lan tỏa ra hai bên gần mặt đất.
Vì vậy, thực tế là không khí trong lốc xoáy tăng lên và trong lốc xoáy giảm xuống là điều chính tạo nên thời tiết. Các chuyển động tăng dần của không khí dẫn đến thực tế là nó lạnh đi, độ ẩm của nó tăng lên, và sau đó các đám mây hình thành, và lượng mưa bắt đầu rơi từ chúng. Ngược lại, các chuyển động đi xuống dẫn đến thực tế là không khí ấm lên, khô hơn và các đám mây phân tán. Đây là một lời giải thích đơn giản. Nhưng sau đó, vẫn còn một số câu hỏi nữa.
1. Còn áp suất khí quyển, và tại sao nó lại giảm xuống trong một cơn lốc xoáy, và lại tăng lên trong một cơn lốc xoáy?
Tôi đã không thể trả lời câu hỏi đơn giản này trong một thời gian dài, nhưng gần đây tôi đã đi đến kết luận rằng áp lực chỉ là một yếu tố phụ, là hệ quả của các chuyển động thẳng đứng. Bật máy hút bụi và hướng nó vào tường. Rõ ràng, luồng không khí sẽ tạo ra áp suất dư thừa. Điều tương tự cũng xảy ra với thuốc chống đông máu. Không khí di chuyển về phía trái đất và ép lên nó. Và trong một cơn lốc xoáy - ngược lại.
2. Điều gì làm cho không khí chuyển động trong một mặt phẳng thẳng đứng?
Khi một xoáy thuận hoặc nghịch lưu đã tồn tại trong một thời gian dài, không khí di chuyển như thế này, bởi vì không khí khác ép lên nó từ các phía, và bạn phải đi đến một nơi nào đó. Nhưng khi một cơn lốc xoáy bắt đầu, yếu tố kích hoạt là không khí bên dưới ấm hơn và do đó nhẹ hơn không khí bên trên. Chính xác hơn, nó không nên ấm hơn về mặt tuyệt đối, nhưng nhiệt độ sẽ giảm nhanh hơn theo độ cao so với một số phân bố cân bằng (đoạn nhiệt). Sau đó, có một lực đẩy không khí lên, như trong một quả bóng bay. Và sau đó không khí đến từ bên cạnh vào vị trí của nó, và quá trình bắt đầu. Các điều kiện tốt nhất để xảy ra xoáy thuận xảy ra trên mặt trận khí quyển: các khối khí có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau ở đó. Ngay khi một mảnh của mặt trước, vì một lý do nào đó, "đi" theo một hướng, và mảnh lân cận theo hướng khác, một "làn sóng" được hình thành, sau đó biến thành một cơn lốc xoáy trẻ.
3. Chuyển động quay của Trái Đất ở đây có vai trò gì?
Chuyển động quay của Trái đất ảnh hưởng đến chuyển động quay của không khí trong mặt phẳng nằm ngang. Nếu Trái đất không quay, các xoáy thuận và nghịch lưu sẽ không thể tồn tại ổn định, vì sự sụt giảm áp suất kết quả sẽ nhanh chóng bị chững lại, và chỉ có vậy. Nhưng, vì Trái đất quay, lực Coriolis tác dụng lên không khí, hướng vuông góc với hướng chuyển động của nó. Nó là 0 ở xích đạo, vì vậy không có lốc xoáy ở đó. Lực Coriolis làm cho không khí trong các xoáy thuận xoắn, và lực này cũng duy trì chuyển động của nó trong mặt phẳng thẳng đứng.
4. Tại sao chỉ có hai hình thành như vậy? Tại sao không thể có thứ gì khác ngoài lốc xoáy và thuốc chống đông máu?
Bởi vì chỉ có hai lựa chọn: trong mặt phẳng thẳng đứng, hoặc chuyển động lên hoặc xuống, và theo phương ngang - chuyển động theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Không có thứ ba.
5. Còn gì nữa trên Trái đất: xoáy thuận hay nghịch lưu?
Mọi thứ đều khác nhau vào mỗi thời điểm, trung bình có nhiều lốc xoáy hơn, nhưng mặt khác chúng lại có diện tích nhỏ hơn trung bình.
6. Tại sao lốc xoáy và pôlôni lại thích hình thành ở những nơi giống nhau?
Có những nơi trên Trái đất đặc biệt thuận lợi cho sự phát triển của các thành tạo baric kiểu này hay kiểu khác. Ví dụ, Bắc Đại Tây Dương là nơi đặc trưng nhất cho sự hình thành của các xoáy thuận. Có tất cả mọi thứ cho điều này: một mặt - dòng điện ấm, và mặt khác - các sông băng ở Greenland. Và ở các vĩ độ nam hơn của Đại Tây Dương hầu như luôn luôn có một dòng nghịch lưu: nó được hỗ trợ bởi cả lốc xoáy ở phía bắc và dòng lạnh.
7. Tại sao lốc xoáy mang lại thời tiết ấm áp vào mùa đông, còn các xoáy thuận nghịch lại mang đến thời tiết lạnh giá và ngược lại vào mùa hè?
Để trả lời câu hỏi này, tôi đã đạt 5 + / 5 + môn địa lý ở trường :) Yếu tố chính ở đây là mây. Vào mùa đông, mây che tự nó hạn chế sương giá, giữ cho mặt đất luôn mát mẻ trong đêm dài. Và vào mùa hè, ngược lại, mây mù không cho phép mặt trời sưởi ấm trái đất. Thêm vào đó, chúng ta cũng có không khí trong các cơn lốc xoáy vào mùa đông thường đến từ đại dương và nó ấm hơn.
8. Tại sao đôi khi nó lại ngược lại: thời tiết đẹp trong cơn lốc xoáy, và bóng tối trong cơn lốc xoáy?
Vì bản chất phức tạp hơn nhiều so với sơ đồ mà tôi đã vẽ. Ví dụ, vào mùa đông có thể xảy ra hiện tượng nghịch đảo nghịch lưu, khi không khí bên dưới lạnh hơn bên trên và các đám mây liên tục hình thành, từ đó lượng mưa phùn thậm chí có thể rơi xuống. Và ở một số bộ phận của lốc xoáy, chẳng hạn, đằng sau một mặt trước lạnh, không khí có thể không bốc lên mà giảm xuống. Những cơn lốc khác nhau chỉ khác nhau như những cô gái khác nhau :) Thời tiết không bao giờ lặp lại chính nó, và do đó, nó rất thú vị khi xem nó.
không khí- Đây là những khối khí lớn của tầng đối lưu và tầng bình lưu dưới, được hình thành trên một lãnh thổ nhất định của đất liền hoặc đại dương và có các đặc tính tương đối đồng nhất - nhiệt độ, độ trong suốt. Chúng di chuyển như một đơn vị và theo cùng một hướng trong hệ thống khí quyển.
Các khối khí chiếm diện tích hàng nghìn km vuông, bề dày (độ dày) của chúng lên tới 20-25 km. Di chuyển trên một bề mặt có các đặc tính khác nhau, chúng nóng lên hoặc nguội đi, hoặc trở nên khô hơn. Khối không khí ấm hoặc lạnh được gọi là khối khí ấm hơn (lạnh hơn) so với môi trường của nó. Có bốn dạng khối khí tùy thuộc vào khu vực hình thành: khối khí xích đạo, nhiệt đới, ôn đới, bắc cực (Nam Cực) (Hình 13). Chúng khác nhau chủ yếu về nhiệt độ và độ ẩm. Tất cả các loại khối khí, trừ khối khí xích đạo, được chia thành khối biển và khối lục địa, tùy thuộc vào bản chất của bề mặt mà chúng hình thành.
Khối khí xích đạo được hình thành trong vành đai. Nó có nhiệt độ khá cao và độ ẩm gần với mức tối đa, cả trên đất liền và trên biển. Khối khí nhiệt đới lục địa được hình thành ở phần trung tâm của các lục địa trong. Nó có nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, hàm lượng bụi cao. Khối không khí nhiệt đới biển được hình thành trên các đại dương ở vĩ độ nhiệt đới, nơi nhiệt độ không khí khá cao chiếm ưu thế và độ ẩm cao được ghi nhận.
Khối khí ôn hòa lục địa được hình thành trên các lục địa ở Bắc bán cầu. Tính chất của nó thay đổi theo mùa. Vào mùa hè, nhiệt độ và độ ẩm khá cao, lượng mưa là đặc trưng. Vào mùa đông, nhiệt độ thấp và cực thấp và độ ẩm thấp. Các khối khí ôn đới biển hình thành trên các đại dương với các dòng biển ấm ở vĩ độ ôn đới. Nó mát hơn vào mùa hè, ấm hơn vào mùa đông và có độ ẩm đáng kể.
Khối không khí lục địa Bắc Cực (Nam Cực) được hình thành trên lớp băng của Bắc Cực và có nhiệt độ cực thấp và độ ẩm thấp, độ trong suốt cao. Khối không khí ở Bắc Cực (Nam Cực) được hình thành trên các vùng biển và đại dương đóng băng định kỳ, nhiệt độ của nó cao hơn một chút, độ ẩm cao hơn.
Các khối khí chuyển động liên tục; khi chúng gặp nhau, các vùng chuyển tiếp hoặc mặt trước được hình thành. - vùng biên giới giữa hai khu vực với các thuộc tính khác nhau. Chiều rộng của mặt trước khí quyển lên tới hàng chục km. Các mặt trước của khí quyển có thể ấm và lạnh, tùy thuộc vào loại không khí nào đang di chuyển vào lãnh thổ và những gì đang bị dịch chuyển (Hình 14). Thông thường, các mặt trận khí quyển xảy ra ở các vĩ độ ôn đới, nơi gặp nhau của không khí lạnh từ các vĩ độ cực và không khí ấm từ các vĩ độ nhiệt đới.
Việc đi qua phía trước được đi kèm với những thay đổi trong. Mặt trước ấm áp di chuyển về phía không khí lạnh. Nó có liên quan đến sự ấm lên, các đám mây nimbostratus, mang đến mưa phùn. Mặt trước lạnh di chuyển về phía không khí ấm. Nó mang lại lượng mưa lớn trong thời gian ngắn dồi dào, thường kèm theo bình phương và và làm mát.
Cyclones và antyclones
Trong khí quyển, khi hai khối khí gặp nhau, các xoáy khí quyển lớn hình thành -. Chúng là những xoáy khí phẳng có diện tích hàng nghìn km vuông ở độ cao chỉ 15-20 km.
Lốc xoáy- một xoáy khí quyển có đường kính khổng lồ (từ hàng trăm đến vài nghìn km) với áp suất không khí giảm ở trung tâm, với hệ thống gió từ ngoại vi vào trung tâm chống lại ở Bắc bán cầu. Ở trung tâm của xoáy thuận, các dòng không khí đi lên được quan sát thấy (Hình 15). Kết quả của các dòng không khí tăng dần, các đám mây mạnh hình thành ở trung tâm của các cơn lốc xoáy và lượng mưa rơi xuống.
Vào mùa hè, khi lốc xoáy đi qua, nhiệt độ không khí giảm xuống và vào mùa đông, nó tăng lên, quá trình tan băng bắt đầu. Sự tiếp cận của một cơn lốc xoáy gây ra thời tiết nhiều mây và thay đổi hướng gió.
Xoáy thuận nhiệt đới xảy ra ở vĩ độ nhiệt đới từ 5 đến 25 ° ở cả hai bán cầu. Không giống như các xoáy thuận ở vĩ độ ôn đới, chúng chiếm diện tích nhỏ hơn. Lốc xoáy nhiệt đới xuất hiện trên bề mặt biển ấm áp vào cuối mùa hè - đầu mùa thu và kèm theo những cơn giông mạnh, lượng mưa lớn và gió bão, có sức tàn phá khủng khiếp.
Trong các xoáy thuận nhiệt đới, chúng được gọi là, ở Đại Tây Dương -, ngoài khơi bờ biển Australia - là willy-willy. Các xoáy thuận nhiệt đới mang một lượng lớn năng lượng từ các vĩ độ nhiệt đới đến ôn đới, khiến chúng trở thành thành phần quan trọng của các quá trình hoàn lưu khí quyển toàn cầu. Vì sự khó đoán của chúng, những loài nhiệt đới được đặt tên nữ (ví dụ: "Catherine", "Juliet", v.v.).
Anticyclone- xoáy khí quyển có đường kính khổng lồ (từ hàng trăm đến vài nghìn km) với vùng khí áp cao gần bề mặt trái đất, với hệ thống gió từ tâm ra ngoại vi theo chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu. Sự đi xuống của không khí được quan sát thấy trong chất chống đông.
Cả vào mùa đông và mùa hè, antyclone được đặc trưng bởi bầu trời không có mây và yên tĩnh. Trong suốt thời tiết nắng, nóng vào mùa hè và rất lạnh vào mùa đông. Anticyclones hình thành trên các tảng băng của Nam Cực, trên các đại dương ở vĩ độ nhiệt đới.
Tính chất của các khối khí được xác định bởi các khu vực hình thành chúng. Khi chúng di chuyển từ nơi hình thành của mình sang nơi khác, chúng dần dần thay đổi tính chất (nhiệt độ và độ ẩm). Do các xoáy thuận và nghịch lưu, nhiệt và ẩm được trao đổi giữa các vĩ độ. Sự thay đổi của các xoáy thuận và nghịch lưu ở các vĩ độ ôn đới dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ của thời tiết.
Các quá trình hình thành gió ngắn hạn
Các quá trình ngắn hạn cũng dẫn đến sự hình thành các loại gió, không giống như các loại gió thịnh hành, không thường xuyên mà xảy ra một cách hỗn loạn, thường xuyên trong một mùa nhất định. Các quá trình này là sự hình thành cơn lốc, Xoáy nghịch và các hiện tượng tương tự ở quy mô nhỏ hơn, cụ thể là giông bão.
Lốc Katharina ở Nam Đại Tây Dương. Ngày 26 tháng 3 năm 2004
cơn lốc và Xoáy nghịch được gọi là các khu vực có áp suất khí quyển thấp hoặc tương ứng là cao, thường là những khu vực xảy ra trong không gian lớn hơn vài km. Trên Trái đất, chúng hình thành trên hầu hết bề mặt và được đặc trưng bởi cấu trúc tuần hoàn điển hình của chúng. Do ảnh hưởng của lực Coriolis, ở Bắc bán cầu, chuyển động của không khí xung quanh xoáy thuận quay ngược chiều kim đồng hồ, và quanh xoáy thuận nghịch chiều kim đồng hồ. Ở Nam bán cầu, hướng chuyển động bị đảo ngược. Khi có ma sát trên bề mặt, có một thành phần chuyển động về phía trung tâm hoặc ra xa trung tâm, kết quả là không khí chuyển động theo hình xoắn ốc về phía vùng có áp suất thấp hoặc ra khỏi vùng của áp suất cao.
Lốc xoáy
Lốc xoáy (từ tiếng Hy Lạp khác κυκλῶν - “xoay”) - một xoáy khí quyển có đường kính khổng lồ (từ hàng trăm đến vài nghìn km) với áp suất không khí giảm ở trung tâm.
Chuyển động của không khí (mũi tên đứt nét) và đường đẳng (đường liền nét) trong một xoáy thuận ở Bắc bán cầu
Không khí trong các xoáy thuận lưu thông ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu. Ngoài ra, trong các lớp không khí ở độ cao từ bề mặt trái đất lên đến vài trăm mét, gió có hạn hướng vào tâm xoáy theo gradien bazơ (theo chiều giảm dần khí áp). Giá trị của thuật ngữ giảm dần theo chiều cao.
Sơ đồ thể hiện quá trình hình thành các xoáy thuận (mũi tên đen) do Trái đất quay (mũi tên xanh)
Một cơn lốc xoáy không chỉ đối lập với một chất chống co giật, chúng có một cơ chế xuất hiện khác nhau. Lốc xoáy xuất hiện liên tục và tự nhiên do sự quay của Trái đất, nhờ lực Coriolis. Một hệ quả của định lý điểm cố định Brouwer là sự hiện diện của ít nhất một xoáy thuận hoặc nghịch lưu trong khí quyển.
Có hai loại lốc xoáy chính - ngoại nhiệt đới và nhiệt đới. Đầu tiên được hình thành ở vĩ độ ôn đới hoặc vĩ độ và có đường kính hàng nghìn km khi bắt đầu phát triển, và lên đến vài nghìn trong trường hợp được gọi là lốc xoáy trung tâm. Trong số các xoáy thuận ngoại nhiệt đới, xoáy thuận Nam được phân biệt, hình thành ở biên giới phía nam của các vĩ độ ôn đới (Địa Trung Hải, Balkan, Biển Đen, Nam Caspi, v.v.) và dịch chuyển về phía bắc và đông bắc. Lốc xoáy phía Nam có trữ lượng năng lượng khổng lồ; Cùng với các cơn lốc xoáy phía nam ở miền trung nước Nga và CIS có liên quan đến lượng mưa lớn nhất, gió, giông bão, tiếng ồn ào và các hiện tượng thời tiết khác.
Các xoáy thuận nhiệt đới hình thành ở vĩ độ nhiệt đới và nhỏ hơn (hàng trăm, hiếm khi hơn một nghìn km), nhưng có độ dốc lớn hơn và tốc độ gió đạt tới bão. Những cơn lốc xoáy như vậy cũng được đặc trưng bởi cái gọi là. "mắt bão" - vùng trung tâm có đường kính 20 - 30 km với thời tiết tương đối quang đãng và lặng gió. Các xoáy thuận nhiệt đới có thể biến đổi thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới trong quá trình phát triển của chúng. Dưới vĩ độ Bắc và Nam 8-10 °, lốc xoáy rất hiếm khi xảy ra, và ở vùng lân cận gần xích đạo, chúng hoàn toàn không xảy ra.
Lốc trong bầu khí quyển của Sao Thổ. Ảnh chụp tàu thăm dò Cassini
Lốc xoáy không chỉ xảy ra trong bầu khí quyển của Trái đất, mà còn xảy ra trong khí quyển của các hành tinh khác. Ví dụ, trong bầu khí quyển của Sao Mộc trong nhiều năm đã có một cái gọi là đốm đỏ lớn mà rõ ràng là một chất chống đông máu tồn tại lâu dài. Tuy nhiên, các xoáy thuận trong bầu khí quyển của các hành tinh khác vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Vết đỏ Lớn trong bầu khí quyển của Sao Mộc (Hình ảnh Voyager 1)
Vết đỏ lớn là một cơn bão ngược dòng khổng lồ, dài 24-40 nghìn km và rộng 12-14 nghìn km (lớn hơn nhiều so với Trái đất). Kích thước vết đốm liên tục thay đổi, xu hướng chung là giảm dần; 100 năm trước, BKP lớn hơn khoảng 2 lần và sáng hơn nhiều. Tuy nhiên, nó là xoáy khí quyển lớn nhất trong hệ mặt trời.
Hoạt ảnh màu của phong trào BKP
Vết đen lớn trong bầu khí quyển của sao Hải Vương
Điểm tối hình elip (13.000 km × 6.600 km) có kích thước tương tự như Trái đất. Xung quanh chỗ đó, tốc độ gió đạt 2400 km / h, cao nhất trong toàn bộ hệ mặt trời. Vị trí được cho là một lỗ hổng trong các đám mây mêtan của Sao Hải Vương. Một điểm tối lớn liên tục thay đổi hình dạng và kích thước.
Điểm tối tuyệt vời
xoáy thuận ngoại nhiệt đới
Lốc xoáy hình thành bên ngoài vùng nhiệt đới được gọi là ngoại nhiệt đới. Trong số hai loại xoáy thuận quy mô lớn, chúng là loại lớn hơn (được phân loại là xoáy thuận khái quát), phổ biến nhất và xảy ra trên hầu hết bề mặt trái đất. Chính lớp lốc xoáy này là nguyên nhân gây ra sự thay đổi thời tiết hàng ngày và dự đoán của chúng là mục tiêu chính của dự báo thời tiết hiện đại.
Theo mô hình cổ điển (hoặc Na Uy) của Trường phái Bergen, các xoáy thuận ngoại nhiệt đới hình thành chủ yếu gần mặt trước địa cực trong các khu vực của dòng phản lực đặc biệt mạnh ở độ cao lớn và nhận năng lượng do một gradient nhiệt độ đáng kể trong khu vực này. Trong quá trình hình thành một xoáy thuận, mặt trước khí quyển đứng yên bị phá vỡ thành các phần của mặt trước ấm và lạnh di chuyển về phía nhau với sự hình thành của mặt trước tắc và xoáy của xoáy thuận. Một bức tranh tương tự cũng nảy sinh trong mô hình Shapiro-Keizer sau này dựa trên việc quan sát các xoáy thuận đại dương, ngoại trừ chuyển động dài hạn của mặt trước ấm vuông góc với mặt lạnh mà không hình thành mặt trước tắc nghẽn.
Mô hình Na Uy và Shapiro-Keyser về sự hình thành xoáy thuận ngoại nhiệt đới
Sau khi hình thành, xoáy thuận thường tồn tại trong vài ngày. Trong thời gian này, nó có thể di chuyển trên một khoảng cách từ vài trăm đến vài nghìn km, gây ra những thay đổi mạnh về gió và lượng mưa ở một số khu vực trong cấu trúc của nó.
Mặc dù các xoáy thuận ngoại nhiệt đới lớn thường được liên kết với các mặt trước, các xoáy thuận nhỏ hơn có thể hình thành trong một khối không khí tương đối đồng nhất. Một ví dụ điển hình là các xoáy thuận hình thành trong các dòng khí phân cực khi bắt đầu hình thành xoáy thuận phía trước. Những cơn lốc xoáy nhỏ này được gọi là cực và thường xảy ra trên các vùng cực của đại dương. Các xoáy thuận nhỏ khác xảy ra trên sườn núi dưới ảnh hưởng của gió Tây của vĩ độ ôn đới.
xoáy thuận ngoại nhiệt đới - một xoáy thuận hình thành trong năm ở các vĩ độ ngoại nhiệt đới của mỗi bán cầu. Trong 12 tháng có thể có hàng trăm người trong số họ. Kích thước của các xoáy thuận ngoại nhiệt đới là rất đáng kể. Một xoáy thuận phát triển tốt có thể đi qua 2-3 nghìn km. Điều này có nghĩa là nó có thể đồng thời bao phủ một số vùng của Nga hoặc các tỉnh của Canada và xác định chế độ thời tiết trên lãnh thổ rộng lớn này.
Sự lan truyền của xoáy thuận ngoại nhiệt đới
Sự lan truyền theo phương thẳng đứng (sức mạnh theo phương thẳng đứng) của lốc xoáy thay đổi khi nó phát triển. Lúc đầu, xoáy thuận chỉ được phát âm rõ rệt ở phần dưới của tầng đối lưu. Theo quy luật, sự phân bố nhiệt độ trong giai đoạn đầu tiên của vòng đời là không đối xứng so với tâm. Ở phía trước của xoáy thuận, với luồng không khí từ vĩ độ thấp tràn vào, nhiệt độ tăng cao; ở phía sau, với một luồng không khí từ vĩ độ cao, ngược lại, chúng được hạ thấp. Do đó, theo chiều cao, các đường đẳng áp của xoáy thuận mở ra: một đỉnh áp suất tăng lên được tìm thấy ở độ cao phía trên phần phía trước ấm áp, và một chỗ lõm của áp suất thấp được tìm thấy ở phía trên phần phía sau lạnh. Với chiều cao, sự hình thành sóng này, độ cong của các đường đẳng áp hoặc đường đẳng tích, ngày càng được làm mịn hơn.
Video cho thấy sự phát triển của một xoáy thuận ngoại nhiệt đới
Nhưng với sự phát triển sau đó, xoáy thuận trở nên cao, nghĩa là, các isobar đóng được tìm thấy trong nó và ở nửa trên của tầng đối lưu. Đồng thời, nhiệt độ không khí trong xoáy thuận nói chung giảm, và sự tương phản nhiệt độ giữa phần trước và phần sau ít nhiều được làm dịu đi: xoáy thuận cao nói chung là một vùng lạnh của tầng đối lưu. Sự xâm nhập của lốc xoáy vào tầng bình lưu cũng có thể xảy ra.
Vùng nhiệt đới phía trên một xoáy thuận phát triển tốt bị uốn cong xuống dưới dạng một cái phễu; Đầu tiên, sự giảm nhiệt độ này được quan sát thấy ở phần phía sau lạnh giá (phía tây) của xoáy thuận, và sau đó, khi xoáy thuận trở nên lạnh trong toàn bộ khu vực của nó, sự giảm nhiệt độ được quan sát thấy trên toàn bộ xoáy thuận. Trong trường hợp này, nhiệt độ của tầng bình lưu thấp hơn phía trên lốc xoáy được tăng lên. Do đó, trong một xoáy thuận cao phát triển tốt, một tầng bình lưu ấm ở đầu thấp được quan sát phía trên tầng đối lưu lạnh.
Sự tương phản nhiệt độ trong khu vực của xoáy thuận được giải thích là do xoáy thuận hình thành và phát triển trên mặt chính (cực và bắc cực) giữa các khối khí có nhiệt độ khác nhau. Cả hai khối lượng này được hút vào vòng tuần hoàn xyclonic.
Trong quá trình phát triển thêm của xoáy thuận, không khí ấm được đẩy vào phần trên của tầng đối lưu, phía trên không khí lạnh, và bản thân nó trải qua quá trình làm lạnh bức xạ ở đó. Sự phân bố nhiệt độ theo phương ngang trong lốc xoáy trở nên đồng đều hơn, và lốc xoáy bắt đầu mờ dần.
Áp suất tại tâm của xoáy thuận (độ sâu của xoáy thuận) khi bắt đầu phát triển không khác nhiều so với mức trung bình: ví dụ, có thể là 1000-1010 mb. Nhiều cơn lốc xoáy không sâu hơn 1000-990 mb. Tương đối hiếm khi độ sâu của xoáy thuận đạt tới 970 mb. Tuy nhiên, trong các xoáy thuận đặc biệt sâu, áp suất giảm xuống còn 960–950 mb, và trong một số trường hợp, 930–940 mb (ở mực nước biển) được quan sát thấy với tối thiểu 925 mb ở bán cầu bắc và 923 mb ở bán cầu nam. Các xoáy thuận sâu nhất được quan sát ở vĩ độ cao. Ví dụ trên Biển Bering, trong một phần ba tổng số trường hợp, độ sâu của lốc xoáy vào mùa đông là từ 961 đến 980 mb.
Khi lốc xoáy sâu hơn, tốc độ gió trong nó tăng lên. Gió đôi khi đạt tốc độ như bão trên các khu vực rộng lớn. Trong các cơn lốc xoáy ở Nam bán cầu, điều này đặc biệt xảy ra thường xuyên. Gió giật riêng lẻ trong lốc xoáy có thể đạt tới 60 m / giây, như trường hợp vào ngày 12 tháng 12 năm 1957 ở quần đảo Kuril.
Tuổi thọ của một cơn lốc kéo dài vài ngày. Trong nửa đầu của sự tồn tại của nó, cơn lốc xoáy sâu hơn, trong nửa sau nó đầy lên và cuối cùng, biến mất hoàn toàn (biến mất). Trong một số trường hợp, sự tồn tại của một xoáy thuận hóa ra là kéo dài, đặc biệt nếu nó kết hợp với các xoáy thuận khác, tạo thành một vùng áp suất thấp sâu, rộng lớn và không hoạt động, cái gọi là lốc xoáy trung tâm. Chúng ở bán cầu bắc thường được hình thành nhiều nhất ở phần phía bắc của Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Trên bản đồ khí hậu ở những vùng này, các trung tâm tác động nổi tiếng được ghi nhận - áp thấp Iceland và Aleutian.
Khi đã lấp đầy các lớp bên dưới, lốc xoáy có thể tồn tại một thời gian trong không khí lạnh của các lớp trên của tầng đối lưu ở dạng lốc xoáy độ cao.
xoáy thuận nhiệt đới
Sơ đồ xoáy thuận nhiệt đới
Các xoáy thuận hình thành ở vùng nhiệt đới có phần nhỏ hơn các xoáy thuận ngoại nhiệt đới (chúng được phân loại là mesocyclones) và có một cơ chế xuất xứ khác. Những xoáy thuận này được cung cấp năng lượng bởi sự cuốn lên của không khí ấm, ẩm và chỉ có thể tồn tại ở những vùng ấm áp của đại dương, đó là lý do tại sao chúng được gọi là xoáy thuận lõi ấm (trái ngược với xoáy thuận ngoại nhiệt đới lõi lạnh). Các xoáy thuận nhiệt đới được đặc trưng bởi gió rất mạnh và lượng mưa đáng kể. Chúng phát triển và đạt được sức mạnh trên bề mặt nước, nhưng nhanh chóng mất đi trên đất liền, đó là lý do tại sao tác động hủy diệt của chúng thường chỉ biểu hiện trên bờ biển (lên đến 40 km trong đất liền).
Để hình thành một xoáy thuận nhiệt đới, cần phải có một phần bề mặt nước rất ấm, sự đốt nóng của không khí bên trên dẫn đến giảm áp suất khí quyển ít nhất 2,5 mm Hg. Mỹ thuật. Không khí ấm có độ ẩm tăng lên, nhưng do làm mát đoạn nhiệt, một lượng đáng kể hơi ẩm được giữ lại sẽ ngưng tụ ở độ cao và rơi xuống dưới dạng mưa. Không khí khô hơn và do đó đặc hơn không khí vừa được giải phóng khỏi hơi ẩm chìm xuống, tạo thành các vùng có áp suất cao hơn xung quanh lõi của lốc xoáy. Quá trình này có phản hồi tích cực, do đó, miễn là lốc xoáy ở trên mặt nước khá ấm, hỗ trợ đối lưu, nó tiếp tục mạnh lên. Mặc dù xoáy thuận nhiệt đới thường hình thành ở vùng nhiệt đới, nhưng đôi khi các loại xoáy thuận khác phát triển muộn hơn khi tồn tại, như xảy ra với các xoáy thuận cận nhiệt đới.
xoáy thuận nhiệt đới Một loại lốc xoáy, hoặc hệ thống thời tiết áp suất thấp, xảy ra trên bề mặt biển ấm áp và kèm theo giông bão nghiêm trọng, lượng mưa lớn và gió giật mạnh. Các xoáy thuận nhiệt đới lấy năng lượng từ việc nâng không khí ẩm lên, ngưng tụ hơi nước dưới dạng mưa và nhấn chìm không khí khô hơn do quá trình này gây ra. Cơ chế này về cơ bản khác với cơ chế của xoáy thuận ngoại nhiệt đới và địa cực, ngược lại, xoáy thuận nhiệt đới được phân loại là "xoáy thuận lõi ấm".
Thuật ngữ "nhiệt đới" có nghĩa là cả khu vực địa lý nơi các xoáy thuận này xảy ra trong phần lớn các trường hợp, tức là các vĩ độ nhiệt đới và sự hình thành của các xoáy thuận này trong các khối khí nhiệt đới.
Ở Viễn Đông và Đông Nam Á, xoáy thuận nhiệt đới được gọi là bão và ở Bắc và Nam Mỹ bão tố(Người Tây Ban Nha) huracan, Tiếng Anh bão), được đặt theo tên thần gió Huracan của người Maya. Nó thường được chấp nhận, theo thang điểm Beaufort, rằng bãođi vào bão với sức gió trên 117 km / h.
Lốc xoáy nhiệt đới không chỉ có thể gây ra những trận mưa như trút nước mà còn gây ra những đợt sóng lớn trên mặt biển, triều cường và lốc xoáy. Các xoáy thuận nhiệt đới chỉ có thể hình thành và duy trì sức mạnh của chúng trên bề mặt của các vùng nước lớn, trong khi trên đất liền, chúng nhanh chóng mất sức mạnh. Đó là lý do tại sao các khu vực ven biển và hải đảo phải hứng chịu nhiều nhất sự tàn phá mà chúng gây ra, trong khi các khu vực trong đất liền tương đối an toàn. Tuy nhiên, mưa lớn do xoáy thuận nhiệt đới gây ra có thể gây ra lũ lụt đáng kể ở xa hơn một chút so với bờ biển, với khoảng cách lên đến 40 km. Mặc dù ảnh hưởng của xoáy thuận nhiệt đới đối với con người thường rất tiêu cực, nhưng lượng nước đáng kể có thể chấm dứt hạn hán. Các xoáy thuận nhiệt đới mang một lượng lớn năng lượng từ các vĩ độ nhiệt đới đến ôn đới, khiến chúng trở thành thành phần quan trọng của các quá trình hoàn lưu khí quyển toàn cầu. Nhờ chúng, sự chênh lệch về nhiệt độ ở các phần khác nhau trên bề mặt Trái đất được giảm bớt, điều này cho phép sự tồn tại của khí hậu ôn hòa hơn trên toàn bộ bề mặt hành tinh.
Nhiều xoáy thuận nhiệt đới hình thành trong điều kiện thuận lợi do các nhiễu động khí quyển yếu, sự xuất hiện của chúng chịu ảnh hưởng của các tác động như vậy, như dao động Madden-Julian, El Niño và Dao động Bắc Đại Tây Dương.
Dao động Madden-Julian - Biến động tính chất hoàn lưu của khí quyển nhiệt đới với chu kỳ 30-60 ngày, là nhân tố chính gây ra sự biến đổi giữa các mùa trong khí quyển trên thang thời gian này. Những dao động này có dạng một làn sóng di chuyển về phía đông với tốc độ từ 4 đến 8 m / s trên các vùng ấm áp của Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương.
Mẫu bức xạ bước sóng dài cho thấy dao động Madden-Julian
Sự chuyển động của sóng có thể được nhìn thấy trong nhiều biểu hiện khác nhau, rõ ràng nhất là sự thay đổi của lượng mưa. Đầu tiên, những thay đổi xuất hiện ở phía tây Ấn Độ Dương, chuyển dần sang trung tâm Thái Bình Dương, sau đó mờ dần khi bạn di chuyển đến các vùng lạnh giá phía đông của đại dương này, nhưng đôi khi xuất hiện lại với biên độ giảm ở các vùng nhiệt đới của Đại Tây Dương. Trong trường hợp này, lúc đầu có một giai đoạn tăng đối lưu và lượng mưa, sau đó là một giai đoạn giảm lượng mưa.
Hiện tượng này được Ronald Madden và Paul Julian phát hiện vào năm 1994.
El Niño (Người Tây Ban Nha) El Nino- baby, boy) hoặc dao động phía nam - Sự biến động nhiệt độ của lớp nước mặt ở phần xích đạo của Thái Bình Dương có ảnh hưởng đáng kể đến khí hậu. Theo nghĩa hẹp hơn, El Niño là giai đoạn của Dao động phương Nam, trong đó vùng nước nóng gần bề mặt dịch chuyển về phía đông. Đồng thời, gió mậu dịch suy yếu hoặc ngừng hoàn toàn, nước dâng chậm lại ở phần phía đông của Thái Bình Dương, ngoài khơi bờ biển Peru. Pha ngược lại của dao động được gọi là La Niña(Người Tây Ban Nha) La Nina- bé gái). Thời gian đặc trưng của dao động là từ 3 đến 8 năm, tuy nhiên, cường độ và thời gian của El Niño trong thực tế rất khác nhau. Vì vậy, vào các năm 1790-1793, 1828, 1876-1878, 1891, 1925-1926, 1982-1983 và 1997-1998 các pha El Niño mạnh đã được ghi nhận, trong khi ví dụ, vào các năm 1991-1992, 1993, 1994, hiện tượng này thường xảy ra. lặp lại, đã được thể hiện một cách yếu ớt. El Niño 1997-1998 đã mạnh đến mức thu hút sự chú ý của cộng đồng và báo giới thế giới. Đồng thời, các lý thuyết về mối liên hệ của Dao động phía Nam với những thay đổi khí hậu toàn cầu cũng lan rộng. Kể từ đầu những năm 1980, El Niño cũng đã xảy ra vào các năm 1986-1987 và 2002-2003.
El Niño 1997 (TOPEX)
Các điều kiện bình thường dọc theo bờ biển phía tây của Peru được xác định bởi Dòng chảy Peru lạnh, mang nước từ phía nam. Khi dòng chảy quay về phía Tây, dọc theo đường xích đạo, nước lạnh và giàu sinh vật phù du dâng lên từ các vùng trũng sâu, góp phần vào sự phát triển tích cực của sự sống trong đại dương. Chính dòng lạnh quyết định sự khô cằn của khí hậu ở vùng này của Peru, hình thành nên các sa mạc. Gió mậu dịch đẩy lớp nước bề mặt nóng lên đến khu vực phía tây của Thái Bình Dương nhiệt đới, nơi hình thành cái gọi là bồn địa ấm nhiệt đới (TTB). Trong đó, nước được làm nóng đến độ sâu 100–200 m. Hoàn lưu khí quyển Walker, biểu hiện dưới dạng gió mậu dịch, cùng với áp suất thấp trên khu vực Indonesia, dẫn đến thực tế là ở nơi này mức Thái Bình Dương cao hơn 60 cm so với phần phía đông của nó. Và nhiệt độ nước ở đây lên tới 29-30 ° C so với 22-24 ° C ngoài khơi bờ biển Peru. Tuy nhiên, mọi thứ thay đổi khi El Niño bắt đầu. Gió mậu dịch đang suy yếu, TTB đang lan rộng và một khu vực rộng lớn của Thái Bình Dương đang trải qua sự gia tăng nhiệt độ nước. Tại khu vực Peru, dòng nước lạnh được thay thế bằng một khối nước ấm di chuyển từ phía tây đến bờ biển Peru, nước dâng lên suy yếu, cá chết không có thức ăn và gió tây mang các khối không khí ẩm đến sa mạc, mưa rào thậm chí gây ra lũ lụt. . Sự xuất hiện của El Niño làm giảm hoạt động của các xoáy thuận nhiệt đới Đại Tây Dương.
Dao động Bắc Đại Tây Dương - Sự biến đổi của khí hậu phía bắc Đại Tây Dương, biểu hiện chủ yếu ở sự thay đổi nhiệt độ mặt biển. Hiện tượng này lần đầu tiên được mô tả vào năm 2001 bởi Goldenberg et al. Mặc dù có bằng chứng lịch sử cho sự dao động này trong một thời gian dài, nhưng vẫn thiếu dữ liệu lịch sử chính xác về biên độ và mối quan hệ của nó với nhiệt độ bề mặt đại dương nhiệt đới.
Sự phụ thuộc vào thời gian của biến động trong giai đoạn 1856-2013
Các xoáy thuận khác, đặc biệt là xoáy thuận cận nhiệt đới, có thể mang các đặc điểm của xoáy thuận nhiệt đới khi chúng phát triển. Sau thời điểm hình thành, xoáy thuận nhiệt đới di chuyển dưới ảnh hưởng của gió thịnh hành; nếu các điều kiện vẫn thuận lợi, lốc xoáy sẽ tăng cường sức mạnh và tạo thành cấu trúc xoáy đặc trưng với con mắtở Trung tâm. Nếu điều kiện không thuận lợi, hoặc nếu lốc xoáy di chuyển đến đất liền, nó sẽ tan khá nhanh.
Cấu trúc
Lốc xoáy nhiệt đới là những cơn bão tương đối nhỏ, có hình dạng khá đều đặn, đường kính thường khoảng 320 km, với những cơn gió xoắn ốc hội tụ xung quanh khu vực trung tâm của áp suất khí quyển rất thấp. Do lực Coriolis, gió lệch khỏi hướng của gradient baric và xoắn ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu.
Cấu trúc của xoáy thuận nhiệt đới
Cấu trúc của xoáy thuận nhiệt đới có thể được chia thành ba phần đồng tâm. Phần bên ngoài có bán kính bên trong 30-50 km, trong đới này tốc độ gió tăng đều khi tiến đến tâm xoáy thuận. Phần giữa, có tên tường mắt, đặc trưng bởi tốc độ gió cao. Phần trung tâm có đường kính 30-60 km được gọi là mắt,ở đây tốc độ gió giảm, chuyển động của không khí chủ yếu là hướng xuống, và bầu trời thường quang đãng.
Con mắt
Phần trung tâm của lốc xoáy, trong đó không khí đi xuống, được gọi là mắt. Nếu bão đủ mạnh, mắt bão lớn và được đặc trưng bởi thời tiết tĩnh lặng và bầu trời quang đãng, mặc dù sóng biển có thể lớn đến mức đặc biệt. Mắt của xoáy thuận nhiệt đới thường là hình tròn đều đặn, kích thước có thể có đường kính từ 3 đến 370 km, nhưng đường kính thường thấy nhất là khoảng 30 - 60 km. Mắt của các xoáy thuận nhiệt đới lớn trưởng thành đôi khi mở rộng đáng kể ở phía trên, hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng sân vận động": khi nhìn từ bên trong mắt, bức tường của nó giống như hình dạng của khán đài sân vận động.
Ảnh về Bão Isabel 2003 ISS - Có thể nhìn thấy rõ các mắt bão nhiệt đới, tường mắt và các dải mưa xung quanh
Mắt của xoáy thuận nhiệt đới được đặc trưng bởi áp suất khí quyển rất thấp, tại đây đã ghi nhận giá trị thấp nhất của áp suất khí quyển ở mức bề mặt trái đất (870 hPa trong Loại bão). Ngoài ra, không giống như các loại xoáy thuận khác, không khí trong mắt của xoáy thuận nhiệt đới rất ấm, luôn ấm hơn so với ở cùng độ cao bên ngoài xoáy thuận.
Mắt của một xoáy thuận nhiệt đới yếu có thể bị mây che phủ một phần hoặc hoàn toàn, chúng được gọi là mây dày đặc trung tâm bao phủ. Vùng này, trái ngược với mắt của các xoáy thuận mạnh, được đặc trưng bởi hoạt động giông bão đáng kể.
mắt Bão, trên tàu, Bulls-eye - một khu vực quang đãng và thời tiết tương đối yên tĩnh ở trung tâm của một xoáy thuận nhiệt đới.
Một mắt bão điển hình có đường kính từ 20 đến 30 km, trong một số trường hợp hiếm hoi - lên đến 60 km. Ở vùng không khí này, không khí có nhiệt độ cao hơn và độ ẩm thấp hơn vùng gió và mây mưa xung quanh. Kết quả là tạo ra sự phân tầng nhiệt độ ổn định.
Bức tường gió và mưa đóng vai trò như một chất cách nhiệt cho không khí rất khô và ấm hơn đi xuống trung tâm của lốc xoáy từ các lớp trên. Dọc theo vùng ngoại vi của mắt bão, một phần không khí này trộn với không khí từ các đám mây và lạnh đi do sự bay hơi của các giọt, do đó tạo thành một dòng không khí lạnh tương đối mạnh đi xuống dọc theo mặt trong của các đám mây.
Mắt bão Odessa (1985)
Đồng thời, không khí trên mây cũng đang bốc lên rất nhanh.Cấu trúc này tạo thành cơ sở động học và nhiệt động lực học của một xoáy thuận nhiệt đới.
Ngoài ra, ở gần trục quay, tốc độ gió tuyến tính nằm ngang giảm xuống, điều này đối với người quan sát, khi nó chạm vào tâm của lốc xoáy, sẽ tạo ra ấn tượng về một cơn bão đã dừng lại, trái ngược với không gian xung quanh.
tường mắt
bức tường của mắt gọi là vòng mây dông dày đặc bao quanh mắt. Tại đây, mây đạt độ cao cao nhất trong xoáy thuận (lên đến 15 km so với mực nước biển), và lượng mưa và gió gần bề mặt là mạnh nhất. Tuy nhiên, tốc độ gió tối đa đạt được ở độ cao lớn hơn một chút, thường là khoảng 300 m.
Các lốc xoáy mạnh nhất (thường là loại 3 trở lên) được đặc trưng bởi một số chu kỳ thay thế kính trong suốt thời gian tồn tại của chúng. Đồng thời, mắt tường cũ thu hẹp còn 10 - 25 km thì được thay thế bằng tường mới, đường kính lớn hơn, dần dần thay thế tường cũ. Trong mỗi chu kỳ thay thế kính che mắt, lốc xoáy yếu đi (tức là gió trong kính mắt yếu đi và nhiệt độ của mắt giảm), nhưng với sự hình thành của kính mắt mới, nó sẽ nhanh chóng lấy lại sức mạnh trở lại các giá trị trước đó.
khu vực bên ngoài
phần ngoài của một xoáy thuận nhiệt đới được tổ chức thành các dải mưa - những dải mây dông dày đặc di chuyển từ từ về phía trung tâm của xoáy thuận và hợp nhất với thành mắt. Cùng lúc đó, trong các dải mưa, như trong mắt tường, không khí bốc lên, và trong khoảng không giữa chúng, không có mây thấp, không khí hạ xuống. Tuy nhiên, các tế bào tuần hoàn được hình thành ở ngoại vi ít sâu hơn tế bào trung tâm và đạt chiều cao thấp hơn.
Khi lốc xoáy tới đất liền, thay vì các dải mưa, các dòng không khí tập trung nhiều hơn trong thành mắt do ma sát trên bề mặt tăng lên. Đồng thời, lượng mưa tăng lên đáng kể, có thể đạt 250 mm mỗi ngày.
Các xoáy thuận nhiệt đới cũng hình thành mây che phủ ở độ cao rất lớn (gần nhiệt đới) do chuyển động ly tâm của không khí ở độ cao đó. Lớp phủ này bao gồm các đám mây ti cao di chuyển từ trung tâm của xoáy thuận và dần dần bốc hơi và biến mất. Những đám mây này có thể đủ mỏng để có thể cho mặt trời xuyên qua và có thể là một trong những dấu hiệu đầu tiên của một xoáy thuận nhiệt đới đang đến gần.
Kích thước
Một trong những định nghĩa phổ biến nhất về kích thước xoáy thuận, được sử dụng trong các cơ sở dữ liệu khác nhau, là khoảng cách từ tâm của dòng lưu thông đến thanh đẳng đóng ngoài cùng, khoảng cách này được gọi là bán kính của isobar đóng bên ngoài. Nếu bán kính nhỏ hơn hai độ vĩ độ, tức 222 km, thì xoáy thuận được phân loại là "rất nhỏ" hoặc "lùn". Bán kính từ 3 đến 6 độ vĩ độ, hoặc từ 333 đến 667 km, đặc trưng cho một cơn lốc xoáy "cỡ trung bình". Các xoáy thuận nhiệt đới "rất lớn" có bán kính vượt quá 8 độ vĩ độ, hoặc 888 km. Theo hệ thống này, các xoáy thuận nhiệt đới lớn nhất trên Trái đất xảy ra ở Tây Bắc Thái Bình Dương, có kích thước gấp đôi các xoáy thuận nhiệt đới ở Đại Tây Dương.
Các phương pháp khác để xác định kích thước xoáy thuận nhiệt đới là bán kính mà tại đó lực lượng gió bão nhiệt đới tồn tại (khoảng 17,2 m / s) và bán kính tại đó tốc độ gió tương đối cuộn tròn là 1 × 10 −5 s −1.
So sánh kích thước của Loại Bão, Lốc Tracy với lãnh thổ của Hoa Kỳ
Cơ chế
Nguồn năng lượng chính của xoáy thuận nhiệt đới là năng lượng bay hơi, được giải phóng trong quá trình ngưng tụ hơi nước. Đổi lại, sự bốc hơi của nước đại dương diễn ra dưới tác động của bức xạ mặt trời. Do đó, xoáy thuận nhiệt đới có thể được biểu thị như một động cơ nhiệt lớn, động cơ này cũng đòi hỏi sự quay và lực hấp dẫn của Trái đất. Trong khí tượng học, xoáy thuận nhiệt đới được mô tả là một loại hệ thống đối lưu cấp trung bình phát triển khi có nguồn nhiệt và độ ẩm mạnh mẽ.
Hướng của các dòng đối lưu trong xoáy thuận nhiệt đới
Không khí ẩm ấm bốc lên chủ yếu trong thành của mắt lốc xoáy, cũng như trong các dải mưa khác. Khi không khí này nở ra và lạnh đi khi nó tăng lên, độ ẩm tương đối của nó, vốn đã cao ở bề mặt, lại càng tăng lên đến mức phần lớn độ ẩm tích tụ sẽ ngưng tụ và rơi xuống dưới dạng mưa. Không khí tiếp tục lạnh đi và mất độ ẩm khi tăng đến nhiệt đới, nơi nó mất gần như toàn bộ độ ẩm và không còn lạnh theo độ cao. Không khí được làm mát chìm xuống bề mặt đại dương, nơi nó được bù nước và bốc lên trở lại. Trong điều kiện thuận lợi, năng lượng liên quan vượt quá chi phí duy trì quá trình này, năng lượng dư thừa được sử dụng vào việc tăng khối lượng các luồng gió, tăng tốc độ gió và đẩy nhanh quá trình ngưng tụ, tức là nó dẫn đến sự hình thành phản hồi tích cực. Để các điều kiện duy trì thuận lợi, một xoáy thuận nhiệt đới phải ở trên bề mặt đại dương ấm áp, cung cấp độ ẩm cần thiết; khi lốc xoáy đi qua một vùng đất, nó không tiếp cận được nguồn này và sức mạnh của nó giảm nhanh chóng. Sự quay của Trái đất tạo thêm lực xoắn vào quá trình đối lưu do hiệu ứng Coriolis - độ lệch của hướng gió so với vectơ gradient baric.
Giảm nhiệt độ bề mặt đại dương ở Vịnh Mexico khi các cơn bão Katrina và Rita đi qua
Cơ chế của xoáy thuận nhiệt đới khác biệt đáng kể so với cơ chế của các quá trình khí quyển khác ở chỗ nó đòi hỏi sự đối lưu sâu, tức là sự đối lưu chiếm một phạm vi độ cao lớn. Đồng thời, các dòng cập nhật chiếm gần như toàn bộ khoảng cách từ bề mặt đại dương đến vùng nhiệt đới, với gió ngang giới hạn chủ yếu ở lớp gần bề mặt dày tới 1 km, trong khi hầu hết phần còn lại của tầng đối lưu dài 15 km ở các khu vực nhiệt đới. được sử dụng để đối lưu. Tuy nhiên, tầng đối lưu mỏng hơn ở vĩ độ cao hơn và lượng nhiệt mặt trời ở đó ít hơn, điều này đã giới hạn vùng điều kiện thuận lợi cho các xoáy thuận nhiệt đới trong vành đai nhiệt đới. Không giống như xoáy thuận nhiệt đới, xoáy thuận ngoại nhiệt đới lấy năng lượng của chúng chủ yếu từ gradient nhiệt độ không khí nằm ngang tồn tại trước chúng.
Sự đi qua của xoáy thuận nhiệt đới trên một phần của đại dương dẫn đến sự lạnh đi đáng kể của lớp gần bề mặt, cả do mất nhiệt do bay hơi và do sự trộn lẫn tích cực của các lớp sâu gần bề mặt ấm và sâu và sản sinh của nước mưa lạnh. Việc làm mát cũng bị ảnh hưởng bởi lớp mây dày đặc bao phủ bề mặt đại dương khỏi ánh sáng mặt trời. Kết quả của những tác động này, trong vài ngày lốc xoáy đi qua một phần nhất định của đại dương, nhiệt độ bề mặt trên đó giảm xuống đáng kể. Hiệu ứng này dẫn đến phản hồi tiêu cực có thể làm giảm sức mạnh của xoáy thuận nhiệt đới, đặc biệt nếu nó đang di chuyển chậm.
Tổng lượng năng lượng được giải phóng trong một xoáy thuận nhiệt đới cỡ trung bình là khoảng 50-200 exajoules (10 18 J) mỗi ngày, hoặc 1 PW (10 15 W). Con số này gấp khoảng 70 lần mức tiêu thụ tất cả các loại năng lượng của nhân loại, gấp 200 lần sản lượng điện của thế giới và tương ứng với năng lượng sẽ được giải phóng từ vụ nổ của một quả bom khinh khí 10 megaton cứ sau 20 phút.
Vòng đời
Sự hình thành
Bản đồ đường đi của tất cả các xoáy thuận nhiệt đới giai đoạn 1985-2005
Ở tất cả các khu vực trên thế giới có hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới, nó đạt cực đại vào cuối mùa hè, khi sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt đại dương và các lớp sâu của đại dương là lớn nhất. Tuy nhiên, các mô hình theo mùa có phần khác nhau tùy thuộc vào lưu vực. Trên toàn cầu, tháng 5 là tháng ít hoạt động nhất, tháng 9 hoạt động nhiều nhất và tháng 11 là tháng duy nhất khi tất cả các nhóm hoạt động cùng một lúc.
Các yếu tố quan trọng
Quá trình hình thành của xoáy thuận nhiệt đới vẫn chưa được hiểu đầy đủ và là chủ đề của các nghiên cứu gay gắt. Thông thường, có thể xác định sáu yếu tố cần thiết cho sự hình thành các xoáy thuận nhiệt đới, mặc dù trong một số trường hợp, một xoáy thuận có thể hình thành mà không có một số yếu tố đó.
Sự hình thành các vùng hội tụ gió mậu dịch, dẫn đến mất ổn định khí quyển và góp phần hình thành các xoáy thuận nhiệt đới
Trong hầu hết các trường hợp, sự hình thành xoáy thuận nhiệt đới đòi hỏi nhiệt độ nước bề mặt đại dương ít nhất là 26,5 ° C ở độ sâu ít nhất 50 m; nhiệt độ nước này ở mức tối thiểu đủ để gây ra sự bất ổn định trong bầu khí quyển bên trên nó và hỗ trợ sự tồn tại của hệ thống giông bão.
Một yếu tố cần thiết khác là không khí được làm lạnh nhanh theo độ cao, giúp giải phóng năng lượng ngưng tụ, nguồn năng lượng chính của xoáy thuận nhiệt đới.
Ngoài ra, sự hình thành của xoáy thuận nhiệt đới đòi hỏi độ ẩm không khí cao ở các lớp thấp hơn và giữa của tầng đối lưu; trong điều kiện lượng ẩm lớn trong không khí càng tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành tính không ổn định.
Một đặc điểm khác của điều kiện thuận lợi là độ dốc gió thẳng đứng thấp, vì độ dốc gió lớn dẫn đến sự phá vỡ mô hình hoàn lưu xoáy thuận.
Lốc xoáy nhiệt đới thường xảy ra ở khoảng cách ít nhất 550 km hoặc 5 độ vĩ độ từ xích đạo - chỉ ở đó lực Coriolis mới đủ mạnh để làm chệch hướng gió và làm xoáy xoáy.
Cuối cùng, việc hình thành một xoáy thuận nhiệt đới thường đòi hỏi một vùng áp suất thấp hoặc thời tiết khắc nghiệt đã có từ trước, mặc dù không có hành vi hoàn lưu của một xoáy thuận nhiệt đới trưởng thành. Những điều kiện như vậy có thể được tạo ra bởi các pháo sáng ở mức độ thấp và vĩ độ thấp có liên quan đến dao động Madden-Julian.
Các khu vực hình thành
Hầu hết các xoáy thuận nhiệt đới trên thế giới được hình thành trong vành đai xích đạo (phía trước liên nhiệt đới) hoặc tiếp nối nó dưới tác động của gió mùa - đới áp thấp gió mùa. Các khu vực thuận lợi cho sự hình thành xoáy thuận nhiệt đới cũng xuất hiện trong các đợt sóng nhiệt đới, nơi có khoảng 85% xoáy thuận Đại Tây Dương cường độ mạnh và hầu hết các xoáy thuận nhiệt đới Đông Thái Bình Dương bắt nguồn.
Phần lớn các xoáy thuận nhiệt đới hình thành từ vĩ độ 10 đến 30 độ ở cả hai bán cầu, với 87% tổng số xoáy thuận nhiệt đới xảy ra trong phạm vi 20 độ vĩ độ của đường xích đạo. Do không có lực Coriolis ở vùng xích đạo, các xoáy thuận nhiệt đới rất hiếm khi hình thành gần hơn 5 độ so với đường xích đạo, nhưng nó xảy ra, chẳng hạn với 2001 Bão nhiệt đới Wamei và Cyclone Agni năm 2004.
Bão nhiệt đới Wamei trước khi đổ bộ
Bão nhiệt đới Wamei, đôi khi được gọi là Bão Wamei, là một xoáy thuận nhiệt đới được biết đến vì hình thành gần xích đạo hơn bất kỳ xoáy thuận nhiệt đới nào khác đã được ghi nhận. Wamei hình thành vào ngày 26 tháng 12 với tư cách là xoáy thuận nhiệt đới cuối cùng của mùa bão Thái Bình Dương năm 2001 ở 1,4 ° N trên Biển Đông. Nó nhanh chóng mạnh lên và đổ bộ vào Tây Nam Malaysia. Trên thực tế, nó đã tan biến trên đảo Sumatra vào ngày 28 tháng 12, và tàn tích của nó sau đó được tổ chức lại trên Ấn Độ Dương. Mặc dù chính thức được chỉ định là bão nhiệt đới, cường độ của xoáy thuận nhiệt đới này vẫn còn tranh chấp, với một số cơ quan phân loại nó là bão dựa trên sức gió 39 dặm / giờ và sự hiện diện của mắt.Cơn bão này đã gây ra lũ lụt và lở đất ở miền đông Malaysia, gây thiệt hại 3,6 triệu USD (theo giá 2001) và năm nạn nhân.
Cử động
Tương tác với gió mậu dịch
Sự di chuyển của các xoáy thuận nhiệt đới dọc theo bề mặt Trái đất phụ thuộc chủ yếu vào các cơn gió thịnh hành do quy trình lưu thông toàn cầu; xoáy thuận nhiệt đới được mang theo bởi những cơn gió này và di chuyển cùng với chúng. Trong vùng xuất hiện của xoáy thuận nhiệt đới, tức là nằm giữa 20 đường ngang của cả hai bán cầu, chúng di chuyển về phía Tây dưới ảnh hưởng của gió mùa đông - gió mậu dịch.
Sơ đồ hoàn lưu toàn cầu của khí quyển
Tại các khu vực nhiệt đới của Bắc Đại Tây Dương và đông bắc Thái Bình Dương, gió mậu dịch tạo thành các làn sóng nhiệt đới bắt đầu từ bờ biển châu Phi và đi qua biển Caribe, Bắc Mỹ và suy yếu dần ở trung tâm Thái Bình Dương. Những con sóng này là nguồn gốc của hầu hết các xoáy thuận nhiệt đới ở những vùng này.
Hiệu ứng Coriolis
Do hiệu ứng Coriolis, sự quay của Trái đất không chỉ gây ra sự xoắn của các xoáy thuận nhiệt đới mà còn ảnh hưởng đến sự lệch hướng chuyển động của chúng. Do ảnh hưởng này, một xoáy thuận nhiệt đới di chuyển về phía Tây dưới ảnh hưởng của gió mậu dịch trong trường hợp không có các luồng không khí mạnh khác sẽ lệch về các cực.
Hình ảnh hồng ngoại của Cyclone Monica cho thấy xoáy và chuyển động quay của lốc xoáy
Vì gió mùa đông được áp dụng cho chuyển động xoáy thuận của không khí ở phía cực của nó, lực Coriolis ở đó mạnh hơn, và kết quả là xoáy thuận nhiệt đới bị kéo về phía cực. Khi một xoáy thuận nhiệt đới đến một sườn núi cận nhiệt đới, gió Tây ôn đới bắt đầu làm giảm tốc độ không khí ở phía cực, nhưng sự khác biệt về khoảng cách từ đường xích đạo giữa các phần khác nhau của xoáy thuận đủ lớn để lực Coriolis thuần hướng về phía cực. Kết quả là, các xoáy thuận nhiệt đới ở Bắc bán cầu lệch về phía bắc (trước khi chuyển sang hướng đông) và các xoáy thuận nhiệt đới ở Nam bán cầu lệch về phía nam (cũng trước khi chuyển sang hướng đông).
Tương tác với gió Tây của vĩ độ ôn đới
Khi một xoáy thuận nhiệt đới đi qua một sườn núi cận nhiệt đới, là một vùng áp suất cao, đường đi của nó thường lệch thành một vùng áp suất thấp ở phía cực của sườn núi. Khi ở trong vùng của gió Tây của đới ôn hòa, một xoáy thuận nhiệt đới có xu hướng di chuyển cùng chúng về phía đông, đi qua thời điểm thay đổi hướng (eng. sự tái diễn). Các cơn bão di chuyển theo hướng tây qua Thái Bình Dương đến bờ biển châu Á thường đổi hướng ngoài khơi bờ biển Nhật Bản về phía bắc và sau đó là hướng đông bắc, hứng chịu những cơn gió tây nam từ Trung Quốc hoặc Siberia. Nhiều xoáy thuận nhiệt đới cũng bị lệch hướng do tương tác với các xoáy thuận ngoại nhiệt đới di chuyển từ tây sang đông trong các khu vực này. Một ví dụ về sự thay đổi hướng đi của một xoáy thuận nhiệt đới là Bão Yoke 2006, di chuyển dọc theo quỹ đạo được mô tả.
Đường đi của bão Yoke đổi hướng ngoài khơi bờ biển Nhật Bản năm 2006
Đổ bộ
Về mặt hình thức, một cơn lốc xoáy được coi là đi qua đất liền nếu điều này xảy ra với tâm hoàn lưu của nó, bất kể trạng thái của các vùng ngoại vi. Các điều kiện bão thường bắt đầu trên một vùng đất cụ thể vài giờ trước khi tâm bão đổ bộ vào đất liền. Trong khoảng thời gian này, tức là trước khi bão nhiệt đới đổ bộ chính thức, gió có thể đạt sức mạnh lớn nhất - trong trường hợp này, người ta nói về “tác động trực tiếp” của một xoáy thuận nhiệt đới lên bờ biển. Vì vậy, thời điểm bão đổ bộ thực sự có nghĩa là giữa chu kỳ bão đối với các khu vực xảy ra hiện tượng này. Các biện pháp an toàn cần được thực hiện trước khi gió đạt tốc độ nhất định hoặc cho đến khi đạt được cường độ mưa nhất định, và không gắn với thời điểm bão nhiệt đới đổ bộ vào đất liền.
Tương tác lốc xoáy
Khi hai xoáy thuận đến gần nhau, các tâm hoàn lưu của chúng bắt đầu quay quanh một tâm chung. Trong trường hợp này, hai lốc xoáy tiếp cận nhau và cuối cùng hợp nhất. Nếu các lốc xoáy có kích thước khác nhau, lốc xoáy lớn hơn sẽ chiếm ưu thế trong tương tác này, trong khi lốc xoáy nhỏ hơn sẽ quay xung quanh nó. Hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng fujiwara,để vinh danh nhà khí tượng học Nhật Bản Sakuhei Fujiwara.
Hình ảnh này cho thấy Bão Melor và Bão nhiệt đới Parma, và sự tương tác của chúng ở Đông Nam Á. Ví dụ này cho thấy Melor mạnh mẽ kéo Parma yếu hơn về phía mình như thế nào.
Vệ tinh ghi lại vũ điệu của lốc xoáy đôi trên Ấn Độ Dương
Vào ngày 15 tháng 1 năm 2015, hai xoáy thuận nhiệt đới đã hình thành trên trung tâm của Ấn Độ Dương. Không ai trong số họ đe dọa các khu định cư do cường độ thấp và khả năng đổ bộ thấp. Các nhà khí tượng học tin rằng Diamondra và Eunice sẽ suy yếu và tan biến trong những ngày tiếp theo. Sự gần gũi của các xoáy thuận nhiệt đới giúp các vệ tinh có thể chụp những bức ảnh tuyệt vời về vũ điệu của các hệ thống xoáy trên đại dương.
Ngày 28 tháng 1 năm 2015 vệ tinh địa tĩnh thuộc sở hữu của EUMETSAT và Cơ quan Khí tượng Nhật Bản đã cung cấp dữ liệu cho bức ảnh tổng hợp (trên cùng). Máy đo bức xạ (VIRS) trên vệ tinh NPP Suomiđã chụp ba bức ảnh về lốc xoáy đôi, kết hợp lại tạo ra hình ảnh dưới cùng.
Hai hệ thống cách nhau khoảng 1.500 km vào ngày 28 tháng 1 năm 2015. Eunice, cơn bão mạnh hơn trong hai cơn bão, nằm ở phía đông Diamondra. Tốc độ tối đa của gió Eunice ổn định đạt gần 160 km / h, trong khi tốc độ tối đa của gió Diamondra không vượt quá 100 km / h. Cả hai cơn bão đều di chuyển theo hướng đông nam.
Theo quy luật, nếu hai xoáy thuận nhiệt đới đến gần nhau, chúng bắt đầu quay xoáy thuận quanh trục nối tâm của chúng. Các nhà khí tượng học gọi hiện tượng này là hiệu ứng Fujiwara. Những xoáy thuận kép như vậy thậm chí có thể hợp nhất thành một nếu tâm của chúng hội tụ đủ gần.
Brian McNoldy, một nhà khí tượng học tại Đại học Miami, giải thích: “Nhưng trong trường hợp của Eunice và Diamondra, tâm của hai hệ thống xoáy quá xa nhau. - Theo kinh nghiệm, các tâm của lốc xoáy phải cách nhau ít nhất 1.350 km để bắt đầu quay quanh nhau. Theo dự báo mới nhất từ Trung tâm Cảnh báo Bão Liên hợp, cả hai cơn lốc xoáy đều đang di chuyển về phía đông nam với tốc độ như nhau, vì vậy chúng có thể sẽ không tiến gần nhau hơn. "
(Còn tiếp)
CYCLONES VÀ ANTICYCLONES
Cyclones và antyclones
Trong tầng đối lưu, các xoáy nước với nhiều kích cỡ khác nhau liên tục phát sinh, phát triển và biến mất - từ xoáy thuận nhỏ đến lốc xoáy khổng lồ và các xoáy thuận nghịch.
Lốc xoáy là vùng áp thấp ở trung tâm. Do đó, không khí trong xoáy thuận chuyển động theo hình xoắn ốc từ ngoại vi (từ vùng có áp suất cao) vào tâm (đến vùng có áp suất thấp) rồi đi lên phía trên, tạo thành các dòng xoáy. Trong một xoáy thuận, không khí di chuyển theo một đường cong và hướng ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu. Lốc xoáy có liên quan đến các vùng mây và lượng mưa rộng lớn, nhiệt độ thay đổi đáng kể và gió mạnh. Tuy nhiên, các cơn lốc xoáy cũng được biết là tồn tại quanh năm ở những vùng áp suất thấp liên tục: Tiếng Iceland xoáy thuận (cực tiểu), nằm ở Bắc Đại Tây Dương trong khu vực khoảng. Iceland, và Aleutian lốc xoáy (cực tiểu) ở Quần đảo Aleutian ở Bắc Thái Bình Dương. Ngoài các vĩ độ ôn đới, các xoáy thuận được quan sát thấy ở vùng nhiệt đới.
Bão nhiệt đới chỉ xảy ra trên biển, trong khoảng 10-15 ° N. và y.sh. Khi di chuyển đến đất liền, chúng nhanh chóng mờ đi. Theo quy luật, đây là những xoáy thuận nhỏ, đường kính của chúng khoảng 250 km, nhưng với áp suất rất thấp ở trung tâm.
Bão nhiệt đới di chuyển với tốc độ 10 - 20 km / h, chủ yếu từ đông sang tây, nhưng quỹ đạo của chúng lệch về phía vĩ độ cao (ví dụ ở Bắc bán cầu chúng di chuyển theo hướng tây bắc). Đây là loại gió lốc rất mạnh với sức gió đặc biệt mạnh (20 - 30 m / s, gió giật đến 100 m / s trở lên), gây ra sóng mạnh nhất trên biển và sức tàn phá lớn trên đất liền. Trên địa cầu, trung bình mỗi năm có hơn 70 trường hợp xoáy thuận nhiệt đới được ghi nhận. Chúng được biết đến nhiều nhất ở Antilles, ngoài khơi bờ biển phía đông nam của châu Á, ở biển Ả Rập, Vịnh Bengal, phía đông của khoảng. Madagascar. Ở các khu vực khác nhau, chúng có tên địa phương ( lốc xoáy - ở Ấn Độ Dương; bão - ở Bắc và Trung Mỹ; bão nhiệt đới ở Đông Á). Lốc xoáy đặc biệt điển hình cho lãnh thổ châu Âu, nơi chúng di chuyển từ Đại Tây Dương sang phía đông và tồn tại đến 5-7 ngày, tức là cho đến khi áp suất khí quyển cân bằng.
Anticyclone là khu vực có áp suất tăng lên ở trung tâm. Do đó, sự chuyển động của không khí trong nghịch lưu được hướng từ trung tâm (từ vùng có áp suất cao hơn) ra ngoại vi (ở vùng có áp suất thấp hơn). Ở trung tâm của phản vòng tuần hoàn, không khí đi xuống, tạo thành các dòng chảy giảm dần và lan truyền theo mọi hướng, tức là từ trung tâm ra ngoại vi. Đồng thời, nó cũng quay, nhưng hướng quay ngược chiều với xoáy thuận - nó xảy ra theo chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu.
Anticyclone ở các vĩ độ ôn đới thường đi theo lốc xoáy nhất, chúng thường ở trạng thái ít vận động (đứng yên) và cũng tồn tại cho đến khi áp suất cân bằng (6-9 ngày). Do các chuyển động đi xuống của nghịch lưu, không khí không bão hòa độ ẩm, không xảy ra hiện tượng hình thành mây, thời tiết nhiều mây và khô, có gió nhẹ và lặng gió. Ngoài các vĩ độ ôn đới, các anticlone phổ biến nhất ở các vĩ độ cận nhiệt đới - trong các đới áp suất cao. Đây là những xoáy khí quyển vĩnh viễn (khu vực áp suất cao) tồn tại quanh năm: (Azorean) antyclone (tối đa) trong khu vực của Azores và Antyclone Nam Đại Tây Dương; Antiyclone ở Bắc Thái Bình Dương ở Thái Bình Dương và Nam Thái Bình Dương; người Ấn Độ antyclone (tối đa) ở Ấn Độ Dương. Như bạn có thể thấy, tất cả chúng đều nằm trên các đại dương. Cơn bão ngược mạnh mẽ duy nhất trên đất liền xảy ra vào mùa đông ở châu Á với trung tâm là Mông Cổ - Châu Á (Siberi) thuốc chống co thắt.
Kích thước của các lốc xoáy và các thuốc chống đông mạch có thể so sánh được: đường kính họ có thể tiếp cận 3-4 nghìn . km, và Chiều cao - tối đa 18-20 km , I E. chúng là những xoáy phẳng có trục quay nghiêng mạnh. Chúng thường di chuyển từ tây sang đông với tốc độ 20-40 km / h (trừ những con đứng yên).
mặt trận khí quyển
Các khối khí, có các tính chất vật lý khác nhau (đặc biệt là nhiệt độ không khí), được ngăn cách với nhau bằng các đới chuyển tiếp khá hẹp, nghiêng mạnh so với bề mặt trái đất (nhỏ hơn 1 °).
mặt trước khí quyển gọi là sự phân chia giữa các khối khí có tính chất vật lí khác nhau. Giao điểm của mặt trước với bề mặt trái đất được gọi là tiền tuyến.
Ở phía trước, tất cả các đặc tính của khối không khí - nhiệt độ, hướng gió và tốc độ, độ ẩm, mây, lượng mưa - thay đổi đáng kể. Việc đi qua mặt trước nơi quan sát ít nhiều kèm theo sự thay đổi đột ngột của thời tiết. Phân biệt mặt trước liên kết với lốc xoáy và mặt trước khí hậu. Trong lốc xoáy, mặt trước hình thành khi không khí ấm và lạnh gặp nhau.
|
|
mặt trước ấm áp di chuyển theo hướng của không khí lạnh và có nghĩa là sự khởi đầu của không khí ấm. Nó từ từ đẩy hơi lạnh ra ngoài. Nhẹ hơn, nó chảy vào vùng không khí lạnh, nhẹ nhàng bay lên dọc theo mặt phân cách. Trong trường hợp này, một vùng mây rộng hình thành phía trước phía trước, từ đó lượng mưa lớn rơi xuống. Dải mưa ở phía trước ấm lên đến 300, và trong thời tiết lạnh thậm chí là 400 km. Phía sau tiền tuyến, mưa ngừng rơi. Sự thay thế dần của không khí lạnh bằng không khí ấm dẫn đến giảm áp suất và tăng gió. Sau khi đi qua phía trước, thời tiết thay đổi rõ rệt: nhiệt độ không khí tăng, gió đổi hướng khoảng 90 ° và suy yếu, tầm nhìn xấu đi, sương mù hình thành và có thể giảm lượng mưa phùn.
phía trước lạnh lùng di chuyển về phía không khí ấm hơn. Trong trường hợp này, không khí lạnh - đặc hơn và nặng hơn - di chuyển dọc theo bề mặt trái đất dưới dạng hình nêm, di chuyển nhanh hơn không khí ấm và như vậy, nâng không khí ấm lên phía trước, đẩy mạnh nó lên. Các đám mây vũ tích lớn hình thành phía trên tiền tuyến và phía trước nó, từ đó xuất hiện mưa lớn, giông bão và gió mạnh. Sau khi đi qua phía trước, lượng mưa và mây giảm đáng kể, gió đổi hướng khoảng 90 ° và yếu đi phần nào, nhiệt độ giảm, độ ẩm không khí giảm, độ trong suốt và khả năng hiển thị của nó tăng lên; áp lực đang tăng lên.
Mặt trận khí hậu - mặt trước của quy mô toàn cầu, là các mặt cắt giữa các dạng khối không khí chính (địa đới).
Có năm mặt trận như vậy: Bắc Cực, Nam Cực, hai miền ôn đới (địa cực) và nhiệt đới. Mặt trận Bắc Cực (Nam Cực) ngăn cách không khí Bắc Cực (Nam Cực) với không khí của các vĩ độ ôn đới, hai mặt trước ôn đới (địa cực) ngăn cách không khí của các vĩ độ ôn đới và không khí nhiệt đới. Mặt trận nhiệt đới hình thành nơi không khí nhiệt đới và xích đạo gặp nhau, khác nhau về độ ẩm chứ không phải nhiệt độ.
Tất cả các mặt trước, cùng với ranh giới của các vành đai, dịch chuyển về các cực vào mùa hè và về phía xích đạo vào mùa đông. Thường thì chúng tạo thành các nhánh riêng biệt, lan rộng trên một khoảng cách xa so với các vùng khí hậu. Mặt trận nhiệt đới luôn ở bán cầu nơi có mùa hè.