Строение и особенности тропических циклонов

10:40 24.01.2018

Здравствуйте уважаемые пользователи сайта Маглипогода! Продолжаем рассказывать о тропических циклонов и их особенностях. В сентябре прошлого года вышла статья: «Тропические циклоны«, в которой мы уже рассказывали об этих циклонах. А чтобы пользователи сайта не путались в категориях тропических циклонов, была опубликована статья о всех категориях, применяемые для описания силы тропических циклонов: «Шкалы тропических циклонов«. Советую внимательно еще раз всем прочитать и больше не путаться в категориях и местах их применения. Напомню: у нас на Дальнем Востоке используется шкала тропических циклонов подразделением Метеорологического управления Японии (JMA), а шкала ураганов Саффира-Симпсона используется в Атлантическом океане и в Тихом океане к востоку от антимеридиана. 

Строение и особенности тропических циклонов.

Ураганы и тайфуны имеют своеобразную структуру, которая сильно отличается от фронтальных циклонов умеренных широт. Основными элементами ТЦ является глаз (центральная часть), стена глаза и дождевые полосы по периферии циклона. Далее подробнее остановимся на каждом из них. Но сначала я предлагаю Вам посмотреть фильм.

Фильм: Зарождение и жизнь урагана Люси.

В этом фильме показаны все основные процессы в тропических циклонах, которые достигают высшие категории. В фильме можно наблюдать рождение, нарастание, достижение пика активности и последующая смерть урагана Люси. Я смонтировал этот фильм специально так, чтобы вам донести более «живым» способом, что происходит при зарождении и жизни тропических циклонов. Здесь можно увидеть, как поднимаются облака, как они охлаждаются, как закручивается вихрь, вид из космоса, также возможные последствия таких циклонов. Советую посмотреть этот фильм! :good:  

Зарождение и жизнь урагана Люси:

Строение урагана.

А вот теперь рассмотрим схематические схемы и структуру тропических циклонов. 

Ураганы формируются только над поверхностью воды, там где тепло. Черпая свою силу из теплых вод океана, ураган постепенно разрастается, неся с собой огромное количество воды. Помимо влаги в облаках, ураган несет и приливную волну, наподобие цунами, которая называется штормовой нагон. Нагоны формируются из-за того, что под ураганом формируется область низкого давления и морская вода приподнимается над поверхностью остального океана.

Строение урагана:

Строение и особенности тропических циклонов

Строение тропического циклона. Показаны основные элементы и воздушные потоки:

Строение и особенности тропических циклонов

Глаз (eye) – центральная часть циклона, его «сердце». Здесь обычно наблюдается самое низкое атмосферное давление и слабые ветры вплоть до штиля (поскольку отсутствует горизонтальный барический градиент). Наиболее низкое давление было зафиксировано в глазу супертайфуна «Тип» в октябре 1979 года и составило 870 гПа! В хорошо развитых циклонах облачность в глазу практически отсутствует, может встречаться небольшое количество перистых облаков, либо средний ярус. Понятное дело, что и осадков в этой области тоже не наблюдается. Кроме того, это самая тёплая часть циклона, иногда также называемая тёплым ядром. Данная особенность связана с тем, что в центральной части циклона происходит опускание воздуха и его адиабатический нагрев (см. схему выше), поэтому в средней и нижней тропосфере глаз является неким островком тепла. Наиболее тёплый глаз наблюдался в урагане «Patricia» на северо-востоке Тихого океана 23 октября 2015 года. Температура воздуха на уровне 758 гПа (примерно 3 км) достигала +32,2 ˚С!

Сам глаз имеет обычно круглую форму, и его средний диаметр составляет 30 – 65 км. Наиболее маленький глаз имел диаметр всего 3,7 км (ураган Wilma в Карибском море, 19 октября 2005 года), а самый большой наблюдался у тайфуна Carmen – 370 км, 20 августа 1960 года на северо-западе Тихого океана. В заключительной стадии эволюции циклона (при его разрушении), глаз может принимать овальную, либо неправильную форму.

Строение и особенности тропических циклонов

Глаз всегда окружён так называемой «стеной глаза» («eye wall») – наиболее плотное кольцо мощных кучево-дождевых облаков. В этой области всегда наблюдается наиболее сильные ветры и осадки. В глазе происходит опускание воздуха и его адиабатическое нагревание, а в стене глаза – мощные восходящие движения. Конвекция в тропических циклонах организована в длинные и узкие полосы мощных КДО -“rain bands” (дождевые полосы), которые могут быть внешними (outer rainbands), либо внутренними (inner rainbands); также внешней и внутренней бывает стена глаза. Так как эти полосы располагаются в виде спирали, то их иногда называют «спиральные полосы». Вдоль этих полос на нижнем уровне конвергенция (сходимость) максимальна, и, следовательно, на верхнем уровне максимальна дивергенция воздушных потоков. Теплый и влажный воздух поднимается вверх, а затем опускается по обе стороны полосы.

Наиболее характерное расположение дождевых полос во внутренней и внешней зонах урагана:

Строение и особенности тропических циклонов

В достаточно развитых циклонах (обычно в тайфунах или 3 и выше категории интенсивности ураганах) иногда наблюдается такое явление как «концентрические циклы стены глаза» — Eyewall replacement cycles. Оно состоит в том, что некоторые из внешних дождевых полос (которые вначале располагались ближе к периферии циклона) могут организовываться во внешнее кольцо гроз (внешняя стена глаза), которое медленно движется в сторону центра циклона, лишая внутреннюю стену глаза необходимой влажности и момента движения. В течение данной фазы, ураган ослабляется (максимальные ветры ослабевают, а давление в центре повышается), т.к. внутренняя стена становится «зажатой» внешней. В результате, внешняя стена глаза заменяет внутреннюю полость и ураган возобновляет свою интенсивность до прежней, а иногда и сильнее.

Спутниковое фото тайфуна «Amber» в 1997 году, на котором хорошо видна внутренняя и внешняя стена глаза во время процесса Eyewall replacement cycle:

Строение и особенности тропических циклонов

Иногда между внутренней стеной глаза и внешними дождевыми полосами находится зона со сравнительно небольшими осадками и менее плотными облаками. Такая зона называется «ров» (moat), см. схему. Она возникает за счёт опускания с верхних слоёв более сухого воздуха, поскольку восходящие и нисходящие токи в циклоне чередуются.

Вертикальный разрез тропического циклона, показан «ров» и расположение дождевых полос:

Строение и особенности тропических циклонов

В стене глаза циклона часто можно заметить отдельные очень мощные кучево-дождевые облака, которые называют «горячие башни» («Hot tower»). Они пробивают тропопаузу и проникают в нижнюю стратосферу. Их высота может достигать 16-18 км. Эти облака называют «горячими» потому, что такой интенсивный их рост происходит за счёт выделения огромного количества скрытой теплоты конденсации при переходе водяного пара в жидкое состояние. NASA обнаружила, что подобные образования наиболее часто встречаются именно в тропических циклонах, особенно в стене глаза, где восходящие потоки максимальны. Наличие такой башни в стене глаза циклона считается признаком его углубления в последующие 6-8 часов.

Схематическое представление горячих башен в тропических циклонах:

Строение и особенности тропических циклонов

Интересной особенностью некоторых циклонов является наличие в стене глаза и ближе к его центру мезовихрей (Eyewall mesovortices). В таких вихрях скорость ветра может быть на 10% выше, чем в остальной части стены глаза. Замечено, что они появляются в периоды интенсификации циклонов. Поведение таких вихрей носит случайный характер – они могут медленно перемещаться вокруг глаза, а могут даже его пересекать, что было выявлено экспериментальными способами. Если наблюдаются такие мезовихри в момент выхода циклона на сушу, то они могут спровоцировать возникновение вспышки торнадо, поскольку вращательный момент будет передаваться в нижние слои воздуха. 15 сентября 1989 года во время наблюдения урагана «Хьюго», исследовательский самолёт NOAA-42 случайно пролетел через мезовихрь и зафиксировал скорость ветра в 320 км/ч!

Мезовихри в центральной части урагана «Изабель», 13 сентября 2003 года:

Строение и особенности тропических циклонов

Другой интересной особенностью мощных циклонов является эффект «стадиона» (stadium effect). Он заключается в том, что облака стены глаза располагаются под некоторым наклоном относительно центра урагана. При этом, диаметр глаза вверху циклона значительно больше, чем у поверхности, т.к. воздушные потоки стены поднимаются по изолиниям равного углового момента, которые также наклонены наружу от глаза и с высоты это визуально напоминает стадион (см. фото).

Эффект стадиона, видимый во внутренних частях мощных циклонов с борта самолёта охотников за ураганами:

Строение и особенности тропических циклонов

Что касается грозовой активности в ураганах, то она на удивление довольно низкая. Во внутренней части урагана (в пределах 100 км от центра) молнии фиксируются не так часто. И только в среднем, около пары десятков или меньше ударов облако-земля в час происходит вокруг стены глаза. Однако ближе к периферии циклона количество молний может составлять около 100 в час. Такая слабая грозовая активность внутренней части урагана объясняется некоторыми особенностями КДО. В районе их формирования недостаточно развиты восходящие потоки. Из-за слабых восходящих потоков существует недостаток переохлаждённой воды и кристаллов льда в облаках стены глаза, следствием чего является очень низкая грозовая деятельность. А большее количество молний во внешней части урагана связано с более конвективными дождевыми полосами. Блэк в 1975 году высказал мнение, что резкое повышение конвекции внутри циклона, которое сопровождается увеличением грозовой активности свидетельствует об интенсификации урагана, что было позднее подтверждено наблюдениями.

Молнии вблизи центра некоторых ураганов, вид с Международной космической станции:

Строение и особенности тропических циклонов

В некоторых случаях тропические циклоны могут подвергаться процессу, известному как «взрывное» углубление (Rapid deepening), когда в течение суток давление в центре циклона падает на 42 гПа и более. Для столь быстрого углубления необходимо наличие нескольких факторов. Температура поверхностного слоя воды (до глубины около 50 метров) должна быть чрезвычайно высокой (около или выше +30 ° C). Вертикальный сдвиг ветра должен быть минимальным (при сильном сдвиге ветра конвекция и циркуляция в циклоне будут нарушены). Как правило, необходимо наличие развитого высотного антициклона в верхних слоях тропосферы. Это будет дополнительно усиливать восходящие потоки в стене глаза, тем самым понижая давление в приземном слое. Наиболее стремительная интенсификация наблюдалась у тайфуна «Форрест» в сентябре 1983 года на северо-западе Тихого океана. Тогда в течение 24 часов давление в центре тайфуна упало на 100 гПа: с 976 до 876, т.е. со скоростью в среднем 4,2 гПа/час.

Если два тропических циклона находятся на небольшом расстоянии друг от друга, то они будут постепенно вращаться вокруг общего центра (наподобие бинарных звёздных систем в космосе). При этом, расстояние между центрами взаимодействующих циклонов должно быть не более 1450 км. В Северном полушарии это вращение происходит против часовой, а в Южном по часовой стрелке. Это называется эффектом Фуджихара (по фамилии исследователя, который в 1921 году впервые описал данный процесс).

Взаимодействующие между собой тайфуны «Парма» и «Мелор» в Филиппинском море, 6 октября 2009 г:

Строение и особенности тропических циклонов

Напоминаю: Тропические циклоны несут в себе огромные запасы энергии и обладают большой разрушительной силой!

В будущем тайфуны и ураганы будут становиться все сильнее и опаснее. Глобальное потепление уже не остановить. Скоро начнутся глобальные изменения погоды по всему миру. То что мы с вами наблюдаем сейчас, в будущем все эти процессы будут только ускорятся с каждым годом. Возможно в скором времени появятся мегатайфуны и мегаураганы, поэтому метеорологическим агентствам придется пересмотреть вид категорий и шкал тропических циклонов. Также незабываем: смещение магнитного полюса идет с ускорением! Мы сживем сейчас в эпоху резких перемен.

Следите за погодой и климатом вместе с нами!

С Уважением, Маглипогода!

Вся информация, которая размещается на сайте – это мнение исключительно частных лиц и не считается официальнойНа сайте функционирует система уведомления правописанияОбнаружив ошибку или неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter. Смотрите также: Windytv и карты погоды JMA.

Присоединяйтесь и подписывайтесь к нам через социальные сети:

 Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов Строение и особенности тропических циклонов

Подпишитесь на рассылку по электронной почте

Поделитесь новостью в социальных сетях и блогах:

Читайте также:

комментария 44

  1. 5

    1

    Познавательно. И фильм, и статья. :good:

    • 2

      2

      Да Женя, фильм просто класс :good: :good: :good:
      Специально так сделал, чтобы было видно как все процессы происходят. Причем наглядно.
      Сам за такими процессами наблюдаю всю жизнь. Это самая интересная часть в синоптике — «живая» я еще ее называю визуальная — то что можно увидеть собсвенными глазами.
      Не зря визуальный прогноз — самый точный прогноз в мире!

  2. 0

    1

    Вести: Приморье сообщает:
    Глобальное изменение климата приведёт к настоящей катастрофе.
    В ближайшие десятилетия более четверти миллиона человек начнут умирать каждый год в результате изменения климата, говорят эксперты. Как передаёт Live Science, в 2014 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сделала прогноз: изменения климата будут давать примерно 250 000 дополнительных смертей в год в 2030 — 2050-х годах. Изменения климата приведут к недоеданию, тепловому стрессу и эпидемии малярии.
    Согласно новому исследованию, ВОЗ не учла ряд факторов и смертность будет значительно выше. В частности, специалисты ВОЗ не говорят о переселении, вызванном изменениями климата, о снижении продуктивности труда фермеров вследствие жары. Стоит помнить и о перебоях в работе системы здравоохранения, спровоцированных погодными условиями.
    Сокращение производства продуктов питания само по себе даст прирост в 529 000 взрослых смертей к 2050 году. Плюс, изменение климата оставит более 100 миллионов человек за чертой бедности к 2030 году, прогнозирует Всемирный банк. А это, соответственно, лишит их возможности получать адекватную медицинскую помощь.

  3. 0

    1

    Вести: Приморье сообщает:
    Повышение температуры Мирового океана может привести к повышенной частоте и длительности штормов и дождей, повышению уровня моря, сокращению численности животных, обитающих в арктической зоне, а также практически полной гибели всех коралловых рифов.

    «Новые данные вместе с большим объёмом литературы служат дополнительным предостережением — как для правительств, так и для общественности — о том, что мы живём в век неизбежного глобального потепления. Потепление уже вредит экономике и обществу», — отмечает исследователь Лицзин Чэн.

  4. 4

    0

    Очень интересно и познавательно :good:

  5. 0

    2

    И вот появились новые даты снегопада!

    Примпресс сообщает:
    25 января выхода какого-либо серьезного циклона на Приморье, как это ожидалось ранее, не ожидается.

    «Что касается второй новости, то в долгосрочном прогнозе я упоминал о возможном (втором) выходе циклона на край в самом конце января. На данный момент информация пока подтверждается, ориентировочная дата выхода на край – 31 января.

    И еше вот новость:
    Ранее сообщалось, что, по данным прогнозов, сильный снегопад горожанам стоило ждать в понедельник, 4 февраля. При этом небольшие осадки прогнозировались еще в воскресенье, в понедельник снег должен был усилиться, на этот день прогнозировался пик непогоды, а во вторник – продолжение снега.
    Согласно обновленному прогнозу, сильный снегопад синоптики ставят на более раннюю дату. По информации специалистов, удар стихии может быть нанесен по Владивостоку уже в пятницу, 1 февраля.

    Как думаете долгожданный снег будет?

    • 5

      2

      «как это ожидалось ранее, не ожидается.» — вот истина прогнозов?
      Так получается уже 25 января уже не ждет Примпресс снегопадов?
      Что-то я уже запутался с вами, когда там еще ждут снегопадов — 4 фераля уже не ждут, 31 ждут, а 1 по Владивостоку будет нанесен удар!
      Да вот она работа сми, вот так и мои прогнозы так поменяют. что сам диву даешся.

      Коротко и для всех — все эти циклоны выдумка или может чья-то ошибка, незнаю. Но на горизонте этого нет и небыло. За все это время я наблюдаю всего два обычных и сухих западных циклонов — это 23 января и 28 января. И то в них столько снега, что смешно просто называть их снегопадами.
      А вот 25, 31, 1 и 4 — это чей-то вымысел.

  6. 2

    0

    [24.01, 6:52] Преображение: -11, ветер небольшой.
    [24.01, 6:58] ‪ Уссурийск -17,без ветра,ясное небо.
    [24.01, 8:53] Лесозаводск ясно ☀ и морозно. Штиль. Температура по городу -22°С -24°С. За пределами города ниже.
    [24.01, 8:54] Доброе утро! Дальнегорск — 17,ветра нет, ясно.
    [24.01, 9:23] ‪Уссурийск солнечно,морозно,без ветра.
    [24.01, 9:24] ‪ Ольга, р-н бабки в 8,00 -13, сейчас в центре -10 , ветер западный
    [24.01,09:41] Им. Полины Осипенко всего -6, снег
    [24.01, 12:16] ‪Кировский -10,солнышко,небо чистое,снежок припорошил см 3,начинается слабый ветерок
    [24.01, 16:27] ‪Красноармейский район -11,ясно☀☀☀!
    Хабаровск: утром -24, днём -11. Малооблачно, но на расстоянии скопление облачности. Ветер слабый ю-юз

  7. Kler:

    2

    0

    Спасибо,очень интересно. Как мало мы знаем в жизни. Живем,а рядом параллельно живет природа по своим законам.

  8. 2

    1

    Спасибо огромное за такой интересный материал. Показала фильм сыну-шестикласснику.У ребенка возникло много «Почему?» и желание искать ответы на них. Обычный школьный урок географии такое желание не вызывает, и разбираться в схематических рисунках учебников тоже. Очень познавательный материал получился.

  9. 3

    2

    Спасибо за интереснейшую статью и фильм – очень интересно и познавательно!!! Статья и фильм супер!!! :good: :good: :good: :l_coffee:

  10. 0

    0

    [25.01, 5:00] ‪Уссурийск -15,пасмурно,без ветра.
    [25.01, 8:11] ‪Доброе утро! Дальнегорск — 18, ветра нет, снега нет, небо ясное.
    [25.01, 9:08] ‪Лесозаводск -15, тучи натягивает
    [25.01, 9:28] Богуславка -13, тихо, пасмурно
    [25.01, 10:36] ‪ Владивосток -8 облачно
    [25.01, 10:41] ‪ Южно-Сахалинск, снег идет пушистый -7 градусов
    [25.01, 11:42] Артем- пасмурно, тихо. Не холодно
    [25.01, 14:17] ‪Дальнегорск,тепло как в марте,лёгкий ветерок.Температура +4 в районе Садового.
    [25.01, 17:45] ‪Дальнереченск-11.было теплее-9.часов в 14 затянуло.облачно.
    [25.01, 19:23] ‪Пограничный -7 . Пасмурно . Ветра нет . Днем видел три снежинки. И то не упали на землю
    Хабаровск: утром -14, днём -8. Утро было облачным, днём солнечно. Ветер слабый юз

  11. 2

    1

    Видос зачёт … :good: уран катринаhttps://youtu.be/Q_d07AfXZLo

  12. 2

    2

    Руслан привет. Фильм просто огонь! статья зачет. :good: Но все же может вернемсмя к погоде?
    Просто все гудят о сильных снегопадах.

    Вот несколько тебе заголовок -((Череда циклонов пройдёт над Приморьем на следующей неделе — вести.
    Заметет или завалит: в Приморье выпадет снег
    Очередной циклон начнет перемещаться через территорию края с понедельника — прима вроде. ну еще дейта — В конце января Приморье засыплет снегом))

    Что можешь сказать по этому поводу. Ждем с нетерпением возвращения прогнозов. А то уже запудрили все мозги такими снегопадами. В итоге никто незнает. теперь чего ждать? Без вас мы и они никак. Вы молодец. А на придурков не обращай внимание. Я их тоже вижу везде, да и плюнь на всех и занимайся своим делом.

    • 2

      2

      Привет! =Zlovid=
      Это же сми и всестрашные заголовки :JC_see_stars: :icon_rolleyes: :icon_eek:
      Завалит -выпадет- ударит- засыпет-будет нанесен удар- :JC_see_stars:
      Что там еще можно бесконечно продолжать.
      Я уже говорил об этом выше, повторюсь еще: «За все это время я наблюдаю всего два обычных и сухих западных циклонов – это 23 января и 28 января. И то в них столько снега, что смешно просто называть их снегопадами. :icon_biggrin: »
      Впрочем в понедельник пройдет совершенно обычный западный циклон, как все в этом году.
      А почему нет снега? а тот кто следил за моими новостями — тот знает, и почему тепло так, тоже знает и вообще почти все знает о погоде.

      • 3

        2

        Ну это касается, только тех кто умеет читать. :l_coffee:

        • TW:

          2

          0

          А это о чём говорим уже с полгода как. Модели отрываются от действительности гораздо быстрее , чем даже я думал. В итоге , все мои среднесрочные прогнозы по изменениям климата — это очень оптимистичный сценарий. 1.5 с в сутки — это уже не шутки. Угол склонения на глазах уходит. В основе то процессы под ногами. От движения расплавов зависит все и мпз и климат. То, что над нами — это отображение процессов под нами. Глобальное потепление по причине антропогенного фактора ? Ну да , ну да. Среднестатистичный извергающийся вулкан выкидывает в год СО2 больше , чем все человечество. Конечно влияет человек на потепление, но не так демонизировано.

  13. 5

    1

    По статьям Руслана Николаевича можно легко проводить уроки географии, т к материала много собрано и даже все наглядно :good:
    Спасибо за сайт :)))

Добавить комментарий

Войти с помощью: