Архивирана статия от № 6 (42) за 2005 г.

Тропически циклони- едно от най-удивителните и в същото време страховити и разрушителни природни явления на Земята, бушуващи над тропическите води на всички океани, с изключение на Южния Атлантик и югоизтока Тихи океан.

Средно около 80 тропически циклона се наблюдават на нашата планета годишно.

Интензивните тропически циклони във всеки регион имат свое име. В Атлантическия океан и североизточната част на Тихия океан те се наричат ​​урагани; в северозападната част на Тихия океан - тайфуни; в Арабско море и Бенгалския залив - от циклони; в южната част на Индийския океан - оркани; край бреговете на Австралия - ще-ще; в Океания - wheelie-wow; във Филипините - Багио.

Тропическите циклони са огромни вихри, достигащи диаметър 1000-1500 км и простиращи се по цялата дебелина на тропосферата. Отличителна чертатропически циклони - значителен спад на налягането на къси разстояния, което води до образуването на ураганни ветрове. Налягането в центъра на развитите циклони е около 950-960 hPa (минималното регистрирано е 855 hPa).

Тропическите циклони възникват над топлите океански води в тропиците на двете полукълба ширинна зона 5-20°. Те са страхотен продукт на взаимодействието между океана и атмосферата.

Повечето тропически циклони се образуват в интертропичната зона на сближаване - зоната на сближаване на пасатите на двете полукълба, или пасатите, и екваториалните ветрове. западни ветрове. Такава зона на конвергенция се характеризира с наличието на смущения с различна интензивност - някои от тях достигат етапа на тропически депресии, някои от които, когато благоприятни условия, прерастващ в тропическа буря и ураган. Какво допринася за образуването и по-нататъшното засилване на тропически циклон? На първо място, това е наличието на първоначално смущение и леко хоризонтално срязване на вятъра между долната и горната тропосфера. За да се създаде ефектът на "усукване", е необходима достатъчна стойност на силата на Кориолис, поради въртенето на Земята около оста си - тропическите циклони не се образуват близо до екватора, където хоризонталната компонента на тази сила е нула. Едно от условията за образуване на тропически циклони е наличието на влажен, нестабилен въздух и развитието на конвекция.

И накрая, съществуването на източник на енергия - топлинният потенциал на океана. Просто казано, тропически циклони се образуват над океана, ако температурата на повърхността му надвишава 26°C. Океанът доставя голяма част от топлината, необходима за поддържане на ниското налягане в центъра на циклона. С повишаването на температурата на водата изпарението се увеличава и потокът от така наречената латентна топлина се увеличава, което образува топло ядро ​​в средната тропосфера, което води до рязко намаляване на налягането в центъра на тропически циклон. Тропическият циклон може да се разглежда като топлинен двигател, чиято работа е свързана с океана като източник на енергия и като задействащ механизъм - първоначалният вихър се образува над прегрята зона на океана. В допълнение, термичното състояние на океана също влияе върху траекторията на тропическите циклони. Но в същото време еволюцията на тропическите циклони се определя и от различни атмосферни процеси. Имаме работа със сложен набор от взаимодействия между океана и атмосферата.

Зрял тропически циклон – мощен атмосферен вихър, което се характеризира с големи градиенти на налягането (разлики) и съответно ураганни ветрове - до 90 m/s, като поясът на максималните ветрове се намира между 20 и 50 km от центъра. При тропическите циклони се развива интензивна облачност, а количеството на валежите може да достигне 2500 mm на ден. При добре развитите циклони се наблюдава феноменален феномен - окото на бурята - област, в която небето се изяснява, вятърът отслабва, понякога до затишие, а на границата му валежите внезапно спират. Окото е заобиколено от стена от мощни облаци. Сателитни снимки разкриват съществуването на "горещи кули" - височинни зонидъждовните облаци, които се намират над „стените“ на същото това „око“, са много по-високи от основната част на урагана. „Кулите“ се простират чак до „тавана“ – горните слоеве на тропосферата. Експертите смятат, че "горещите кули" играят ключова роля в процеса на увеличаване на силата на урагана. Между другото, такива „кули“ също бяха открити в урагана Катрина. Появата на окото на бурята е свързана с увеличаване на центробежната сила при приближаване към центъра на циклона. Средният диаметър на "окото" е 20-25 км, при разрушителните урагани и тайфуни е 60-70 км. Има и двуоки тропически циклони.

Енергията на тропически циклон е много висока; Според експерти средният тропически циклон произвежда количество енергия, равно на няколко хиляди атомни бомби.

За три седмици ураган генерира енергия, сравнима с тази, която нашата Братска водноелектрическа централа би генерирала за 26 хиляди години. Човечеството все още не е в състояние нито да използва тази енергия, нито да я получава в такива количества от други източници.

Полученият тропически циклон първо се движи от изток на запад, като постепенно се отклонява към по-високи географски ширини: в северното полукълбо - на северозапад. Но ако циклонът достигне 20-30° ширина над океана, той започва да заобикаля субтропичния антициклон и посоката му се променя на североизток. Тази точка от траекторията се нарича повратна точка. Траекториите на циклоните са предимно криволинейни, понякога дори се появяват „примки“. Средната скоростДвижението на тропическите циклони в рамките на тропиците е само 10-20 km/h. Идвайки на сушата или в средните ширини, тропическият циклон избледнява или се превръща в интензивен циклон от умерени ширини. През лятно-есенния период руското Приморие често е изложено на такива циклони - бивши тайфуни, които носят необичайни валежи и ураганни ветрове. Така през 1973 г. тайфунът, който удари Приморие, донесе повече от половината от годишните валежи във Владивосток. Авторът на статията изпита всички „прелести“ на бушуващата стихия, когато през август 1979 г. тайфунът Ървинг удари Далечния изток, наводнявайки Приморския и Хабаровския край.

В хидрометеорологичната практика, в зависимост от скоростта на вятъра, тропическите смущения се разделят на тропическа депресия, тропическа буря, силна тропическа буря, тропически циклон, тайфун, ураган. От своя страна последните са разделени на пет категории ("ураган" по скалата на Сафир-Симсън) в зависимост от скоростта на вятъра. Петата категория включва урагани със скорост над 70 m/s.

Тропическите циклони, които се превръщат в тропически урагани, получават свои имена. Тази традиция датира от Втората световна война, когато метеоролозите на ВВС военноморски силиСъединените щати наблюдаваха тайфуните и, за да избегнат объркване, кръщаваха тайфуните на техните съпруги или приятелки. След войната Националната метеорологична служба на САЩ състави азбучен списък с женски имена, за да улесни комуникацията и да избегне объркване, когато в региона се развият множество циклони. Когато през 1979 г. най-накрая се разбира истинската същност на силната половина на човечеството, Световната метеорологична организация (WMO), заедно с Националната метеорологична служба на САЩ, са включени в списъка мъжки имена. Справедливостта възтържествува. (Не всяко зло е от жена!) Тези списъци се използват постоянно и се съставят предварително за всяка година и всеки регион. Въпреки това, ако даден тропически циклон е особено разрушителен, присвоеното му име се премахва от списъка и се заменя с друго. Така че можем да кажем съвсем определено, че никога повече няма да чуем за ураган, наречен Катрина.

Разрушителният ефект на тропическите циклони се дължи на ветрове с ураганна сила, смъртоносни потоци вода, които удрят брега с пристигането на ураган - до 20 милиона тона вода на ден. Например през януари 1966 г. над остров Реюнион в Индийски океанВръхлетя тропическият циклон Денис, който донесе невероятно количество валежи - 182 сантиметра на ден. Към валежите се добавят и „бури“ - покачване на морското равнище, достигащо до 10 м в екстремни случаи. Наводненията, свързани с бури, са най-разрушителните последици от ураганите. През 1970 г. циклонът Ада в Индийския океан заля ниско разположеното крайбрежие на Бангладеш с вълни. Тогава загинаха над 300 хиляди души. Ураганът Хюго през 1989 г. удари Южна Каролинастена от вода с височина 6 метра. Такъв удар може да разруши сгради, пътища и да отмие брегове.

В северното полукълбо сезонът на ураганите продължава средно от май до ноември. Най-дългият период на развитие на тропическата циклогенеза се наблюдава в западната част на Тихия океан. Според Хидрометеорологичния център на Русия, който е съставил база данни за тропически циклони по целия свят, средно 26 тропически циклона се образуват в западната част на Тихия океан. В Атлантическия океан пикът на ураганите е през август-септември и има около 9-10 циклона годишно. Изследвания на учени показват, че в последните десетилетияАктивността на тропическите циклони се увеличи в Атлантическия океан. Така от 1970 до 1979 г. техният брой е 81, от 1980 до 1989 г. – 96, от 1990 до 1999 г. – 105; Освен това през 1995 г. са регистрирани 19 тропически циклона (рекордът все още остава за 1933 г., когато в Атлантическия океан са се образували 21 циклона). Според прогнозите на американски учени тази тенденция ще продължи и през първите десетилетия на 21 век, а настоящата 2005 г. може да бие всички рекорди. Това се дължи главно на повишаването на температурата на повърхността на океана. Сателитните данни показват, че през 2005 г. повърхностната температура на водата в Атлантическия басейн се е повишила средно с 2-4°C в сравнение с предходните години.

Доскоро рекордьор сред атлантическите циклони беше ураганът Андрю, който връхлетя щатите Флорида и Луизиана в края на август 1992 г. и нанесе щети в размер на 25 милиарда долара. Минималното налягане в центъра му падна до 923 hPa, а скоростта на вятъра достигна 76 m/s.

Катрина обаче очевидно се оказа рекордьор по своите параметри: минималното налягане в центъра му беше 902 hPa, а скоростта на вятъра надвишаваше 75 m/s (поривите до 90 m/s). Катрина възниква на 23 август 2005 г. източно от Бахамските острови и преминава през южна Флорида и се засилва през мексикански залив, където температурата на водата надвишава 31°C, удари Ню Орлиънс на 29 август 2005 г., разрушавайки дигите и напълно наводнявайки града. Броят на жертвите надхвърли хиляда души, а икономическите щети възлизат на десетки милиарди долари. Това беше най-разрушителният ураган, който някога е удрял северноамериканското крайбрежие.

След Катрина Рита се втурна към бреговете на САЩ, превръщайки се в седемнадесетата тропическа буря от сезона на ураганите през 2005 г.

За щастие тя отслабна, преди да причини колосална вреда. И Катрина, и Рита произхождат на север от нормалните географски ширини, където се вихрят атлантическите тропически циклони. Но най-необичайното нещо за Атлантическия океан беше двадесетият ураган на име Винс. Той успя да се завърти около Азорските острови, което е значително на север (30-35 паралела) от обичайната зона на тяхното формиране. Вярно, не успя да постигне голяма интензивност и след като достигна първата категория, „Винс“ бързо отслабна до тропическа буря.

Тропическите циклони значително преразпределят енергията в атмосферата и следователно, въпреки „компактния“ си размер, влияят върху атмосферните процеси далеч отвъд границите на своето „местообитание“. Например климатолозите са забелязали интересен фактвръзката между честотата на ураганите в Атлантическия океан и доброто време в Европа. Като правило, с повишена активност на тропическата циклогенеза, над Скандинавия се образуват големи, неактивни циклони. По периферията им повечето Западна Европаюжните ветрове се разпространяват, които осигуряват стабилна топло време. Източна ЕвропаВ същото време е във властта на антициклон, който причинява хубаво време. Така че нашето дълго „индийско лято“ от 2005 г. се дължи отчасти на „бушуващия“ Атлантик.

Няма нужда да говорим за значението на изучаването на тропическите циклони и прогнозирането на тяхната еволюция. Директните измервания в циклон са практически невъзможни, въпреки че са много полезна информацияе получено при сондиране на самолети и специални експедиционни наблюдения. Съвременните методи за изучаване и прогнозиране на тропическите циклони се основават на числено моделиранеи използване на сателитна информация, провеждане на лабораторни експерименти. Разработени са методи за прогнозиране на появата, еволюцията и посоката на движение на тези циклони въз основа на числени методи и сателитни данни. Въпреки че все още не е възможно точно да се изчисли произходът на тропически циклон, е напълно възможно да се определи най-вероятната област на неговия произход. През последните 30 години беше постигнат значителен напредък в прогнозирането на траекториите на циклоните.

Огромните щети, нанесени от тропическите циклони, поставят предизвикателството не само да се предвиди тяхното развитие и движение, но и възможното въздействие върху тях с цел намаляване на интензивността им и промяна на траекторията на движение. Бяха предложени голямо разнообразие от проекти: разпръскване на облаци със сух лед или сребърен йодид, охлаждане на океана с айсберги, покриване на водата със специален маслен филм, облъчване на епицентъра на ураган с микровълни от космоса или детониране с водородни бомби. Трябва да се отбележи, че всички те са доста скъпи и може да се окажат напълно безсмислени, ако не точна прогнозамясто на произход, размер и интензивност на циклона. Освен това е невъзможно да се изчислят последствията от подобни въздействия, които могат да бъдат не по-малко разрушителни от самия тропически циклон. Така че засега можем само да се надяваме на подобрени методи за прогнозиране на тропически циклони и адекватно реагиране на предупрежденията на специалистите. И сега, благодарение на подобряването на системите за предупреждение и методите за спасяване на хора, броят на човешките жертви започна постепенно да намалява.

Текст: Олга Разоренова (старши научен сътрудник, Институт по океанология РАН)
Снимка: Леван Мчедлишвили

Тропически циклони

Тропическите циклони носят огромни запаси от енергия и имат голяма разрушителна сила. Кинетична енергиясреден по размер циклон е сравним с енергията на експлозията на няколко мощни водородни бомбии съставлява около 10% от общия брой кинетична енергияСеверното полукълбо.

Въпреки факта, че повечето страни имат система за предупреждение за тропически циклони, преминаването на всеки от тях е съпроводено с нежелани последствия за хората. Човешка жертва и огромна материални щетисвързани с ураганни ветрове, наводнения, причинени от обилни валежи, както и бурни вълни на водата (напрежение - издигането на водата по крайбрежието, когато циклон се движи към сушата, може да достигне 8 m или повече).

Един от най разрушителни урагани - "МИЧ"през октомври 1998 г. уби 10 000 души в Хондурас и Никарагуа и остави 2 милиона души без дом. Тези страни претърпяха най-големите наводнения през последните 200 години. Общите икономически щети от урагана надхвърлят 5 милиарда долара.

Зони на произход на тропическите циклони

Тропически циклони могат да възникнат по всяко време на годината в тропическите части на всички океани, с изключение на югоизточния Тихи океан и Южния Атлантик. Най-често се образуват в северната част тропическа зонаТихия океан: тук се проследяват средно около 30 циклона годишно. Основният сезон за развитие на тропическите циклони е август - септември, през зимата и пролетта честотата им е много незначителна.

Най-често (в 87% от случаите) тропически циклони срещат се между географски ширини 5° и 20°. На по-високи географски ширини се срещат само в 13% от случаите. Никога не е наблюдавана поява на циклони на север от 35° северна ширинаи южно от 22° южна ширина. Тропическите циклони, които са достигнали значителна интензивност, имат свое име във всеки регион. В източната част на Тихия океан и в Атлантическия океан те се наричат ​​урагани (от испанската дума "huracan" или английската "haricane"), в страните от полуостров Хиндустан - циклони или бури, в Далеч на изток- тайфуни (от китайска дума"тай", което означава силен вятър). Има и по-рядко срещани местни имена: "уили-уили" - в Австралия, "уили-уау" - в Океания и "багио" - във Филипините.

Тихоокеанските тайфуни и атлантическите урагани са именувани според установени списъци. За тайфуните използвани са четири списъка с имена, единият е настроен за урагани. Всеки тайфун или ураган се образува в дадена Календарна година, в допълнение към името се присвоява сериен номер, двуцифрена цифра на годината: например 0115, което означава петнадесетото число на тайфуна през 2001 г.

Причини и еволюция на тропическите циклони

Където се образуват тропически циклони има висока повърхностна температура на водата(над 26°), а температурната разлика вода-въздух е повече от 2°. Това води до повишено изпарение и увеличаване на запасите от влага във въздуха, което до известна степен определя натрупването на топлинна енергия в атмосферата и допринася за вертикалното издигане на въздуха. Възникващото мощно течение отвежда все повече и повече обеми въздух, нагрят и овлажнен над водната повърхност. Въртенето на Земята придава на издигащия се въздух вихрово движение и вихърът става като гигантски връх, чиято енергия е огромна.

Централната част на фунията се нарича " окото на бурята" Това е феноменален феномен, който изумява с особеностите на своето „поведение“. Когато окото на бурята е добре дефинирано, валежите внезапно спират на границата му, небето се изяснява и вятърът отслабва значително, понякога до успокояване. Формата на окото на буря може да бъде много различна, тя непрекъснато се променя. Понякога дори има двойно око. Средният диаметър на окото на буря в добре развитите циклони е 10 - 25 km, а в разрушителните е 60 - 70 km.

Тропическите циклони се наричат ​​в зависимост от тяхната интензивност:

1. Тропическо смущение - скоростите на вятъра са ниски (под 17 m/s).

2. Тропическа депресия - скоростта на вятъра достига 17 - 20 m/s.

3. Тропическа буря - скорост на вятъра до 38 м/с.

4. Тайфун (ураган) - скоростта на вятъра надвишава 39 m/s.

IN жизнен цикълИма четири етапа на тропическия циклон.

1. Етап на формиране. Започва с появата на първата затворена изобара (изобара е линия на равно налягане). Налягането в центъра на циклона пада до 990 hPa. Само около 10% от тропическите депресии се развиват по-нататък.

2. Етап на млад циклон или етап на развитие. Циклонът започва бързо да се задълбочава, т.е. има интензивен спад на налягането. Ураганните ветрове образуват пръстен с радиус 40 - 50 км около центъра.

3. Етап на зрялост. Спадането на налягането в центъра на циклона и увеличаването на скоростта на вятъра постепенно спират. Районът на бурни ветрове и интензивни валежи се увеличава. Диаметърът на тропическите циклони в етап на развитие и зрял може да варира от 60 - 70 km до 1000 km.

4. Етап на затихване. Началото на запълване на циклона за нарастване на налягането в неговия център). Затихването възниква, когато тропически циклон се премества в зона с по-голяма ниски температуриповърхността на водата или когато се движите по сушата. Това се дължи на намаляване на притока на енергия (топлина и влага) от повърхността на океана, а при достигане на сушата също и на увеличаване на триенето с подлежащата повърхност.

След като навлезе в умерените ширини, тропическият циклон може да загуби специфичните си свойства и да се превърне в обикновен циклон от извънтропични ширини. Случва се също така, че тропическите циклони, останали в тропиците, достигат до континента. Тук те бързо се пълнят, но в същото време успяват да причинят много разрушения.

Тайфуни

Тайфуните са сред най-мощните и разрушителни тропически циклони. Годишните загуби от тайфуните нанасят значителни щети на икономиките на няколко азиатски страни. Повечето слабо развити в икономическо отношение страни срещат големи трудности при възстановяването на щетите, причинени от тайфуните.

От 25-30 тайфуна, които се появяват над западната част на Тихия океан всяка година, от 1 до 4 навлизат в Японско море и Приморския край в различни години. Средна продължителност на тайфуне 11 дни, а максимумът е 18 дни. Минимално налягане, наблюдавано при такива тропически циклони, варира в широки граници: от 885 до 980 hPa, но когато тайфуните навлизат на нашата територия, налягането в техните центрове се повишава до 960-1005 hPa. Максимални дневни количества валежидостигат 400 mm, а скоростта на вятъра - 20 - 35 m/s.

Какво е циклон? Почти всеки човек се интересува от времето - гледа прогнози и доклади. В същото време често чува за циклони и антициклони. Повечето хора знаят, че тези атмосферни явления са пряко свързани с времето извън прозореца. В тази статия ще се опитаме да разберем какви са те.

Циклонът е област с ниско налягане, покрита от система от кръгови ветрове. Просто казано, това е огромен плосък атмосферен вихър. Освен това въздухът в него се движи спираловидно около епицентъра, като постепенно се приближава към него. Причината за това явление се счита за ниско налягане в централната част. Следователно топлите, влажни се втурват нагоре, въртейки се около центъра на циклона (окото). Това причинява натрупване на облаци с висока плътност. В тази зона бушуват силни ветрове, чиято скорост може да достигне 270 км/ч. Въртенето на въздуха е обратно на часовниковата стрелка с някакъв вихър към центъра. В антициклоните, напротив, въздухът се върти по посока на часовниковата стрелка. Тропически циклон в Южно полукълбоработи почти по същия начин. Посоките обаче са обърнати. Циклоните могат да достигнат различни размери. Техният диаметър може да бъде много голям - до няколко хиляди километра. Например голям циклон може да обхване целия европейски континент. По правило тези атмосферни явления се формират в определени географски точки. Например южен циклон идва към Европа от Балканите; области на Средиземно море, Черно и Каспийско море.

Механизъм на образуване на циклони – първа фаза

Какво е циклон и как се образува? На фронтовете, т.е. в зоните на контакт между топли и студени въздушни маси, възникват и се развиват циклони. Това се формира природен феноменкогато маса студен полярен въздух срещне маса топъл, влажен въздух. В същото време топлите нахлуват в редицата на студените, образувайки в тях нещо като език. Това е началото на образуването на циклон. Плъзгайки се един спрямо друг, те протичат с различни температурии създават вълна на челната повърхност и следователно на самата предна линия. Резултатът е формация, наподобяваща дъга, обърната вдлъбнато към топлите въздушни маси. Неговият сегмент, разположен в предната източна част на циклона, е топъл фронт. Западната част, която се намира отзад атмосферно явление, е студен фронт. Между тях често се появяват зони с добро време в циклон, който обикновено продължава само няколко часа. Това отклонение на предната линия е придружено от намаляване на налягането в горната част на вълната.

Еволюция на циклона: втора фаза

Атмосферният циклон продължава да се развива. Образуваната вълна, движеща се, като правило, на изток, североизток или югоизток, постепенно се деформира. език топъл въздухпрониква по на север, образувайки добре изразен топъл сектор на циклона. Отпред е топло въздушни масиизплувайте върху по-студени и по-плътни. Докато се издигате, парата кондензира и се образуват гъсти купесто-дъждовни облаци, което води до валеж (дъжд или сняг), който продължава дълго време. Ширината на зоната на такива фронтални валежи е лятно времеоколо 300, а през зимата - 400 км. Няколкостотин километра пред топлия фронт, земната повърхноствъздухът достига височина от 10 km или повече, при което влагата кондензира, за да образува ледени кристали. От тях се образуват бели, следователно по тях може да се предвиди приближаването на топлия фронт на циклона.

Третата фаза на формирането на атмосферно явление

Допълнителни характеристики на циклона. Влажният топъл въздух на топлия сектор, преминавайки над по-студената повърхност на Земята, образува ниски слоести облаци, мъгла и ръмеж. След преминаването на топъл фронт се установява топло облачно време с южни ветрове. Признаци за това често са появата на мъгла и лека мъгла. След това се приближава студен фронт. Студеният въздух, минавайки по него, плува под топлия въздух и го измества нагоре. Това води до образуването на купесто-дъждовни облаци. Те предизвикват превалявания и гръмотевични бури, които са придружени със силни ветрове. Ширината на валежната зона на студения фронт е около 70 км. С течение на времето задната част на циклона идва да го замени. Носи силни ветрове, купеста облачност и хладно време. С течение на времето студеният въздух изтласква топлия въздух на изток. След това се задава ясно време.

Как се образуват циклоните: четвърта фаза

Когато език от топъл въздух прониква в маса от хладен въздух, той става все по-заобиколен от студени въздушни маси и самият той се издига нагоре. Това създава зона в центъра на циклона ниско кръвно налягане, където се втурват околните въздушни маси. В Северното полукълбо под влияние на въртенето на Земята те се въртят обратно на часовниковата стрелка. Както е споменато по-горе, южни циклониимат противоположни посоки на въртене на въздушните маси. Именно поради факта, че Земята се върти около оста си, ветровете не са насочени към центъра на атмосферното явление, а се движат тангенциално към кръга около него. С развитието на циклона те се засилват.

Петата фаза на еволюцията на циклона

Хладният въздух в атмосферно явление се движи с по-висока скоростотколкото топло. Поради това студеният фронт на циклона постепенно се слива с топлия, образувайки така наречения фронт на оклузия. На повърхността на Земята вече няма топла зона. Там остават само студени въздушни маси.

Топлият въздух се издига, където постепенно се охлажда и се освобождава от запасите от влага, които падат на земята под формата на дъжд или сняг. Разликата между температурата на студения и топлия въздух постепенно се изравнява. В същото време циклонът започва да избледнява. В тези въздушни маси обаче няма пълна хомогенност. След този циклон се появява втори в близост до предната част на гребена на нова вълна. Тези атмосферни явления винаги се случват в серии, като всяко следващо е малко по на юг от предишното. Височината на вихъра на циклона често достига стратосферата, тоест се издига на височина 9-12 км. Особено големи могат да бъдат намерени на надморска височина от 20-25 км.

Циклонна скорост

Циклоните са почти винаги в движение. Скоростта на тяхното движение може да бъде много различна. Въпреки това, той намалява с остаряването на атмосферното явление. Най-често се движат със скорост около 30-40 км/ч, като за 24 часа изминават разстояние от 1000-1500 км и повече. Понякога те се движат със скорост от 70-80 км в час или дори повече, покривайки 1800-2000 км на ден. С тази скорост циклонът, който днес бушува в района на Англия, след 24 часа може вече да е в района на Ленинград или Беларус, провокирайки рязка промяна на времето. С приближаването на центъра на атмосферното явление налягането пада. Съществуват различни именациклони и урагани. Една от най-известните е Катрина, която нанесе сериозни щети на САЩ.

Атмосферни фронтове

Вече разбрахме какво представляват циклоните. След това ще говорим за техните структурни компоненти - атмосферни фронтове. Какво кара огромни маси влажен въздух да се издигат високо в циклон? За да получим отговор на този въпрос, първо трябва да разберем какво означава т.нар атмосферни фронтове. Вече казахме, че топлият тропически въздух се движи от екватора към полюсите и по пътя си среща студени въздушни маси от умерени ширини. Тъй като свойствата на топлия и хладния въздух се различават рязко, естествено е, че техните маси не могат веднага да се смесят. В точката на среща на въздушните маси различни температурипоявява се ясно очертана лента - преходна зонамежду въздушни фронтове с различни физични свойства, която в метеорологията се нарича челна повърхност. Зоната, разделяща въздушните маси на умерените и тропическите ширини, се нарича полярен фронт. А фронталната повърхност между умерените и арктическите ширини се нарича арктическа. Тъй като плътността на топлите въздушни маси е по-малка от тази на студените, предната част е наклонена равнина, която винаги се накланя към студената маса под изключително малък ъгъл спрямо повърхността. Хладният въздух, тъй като е по-плътен, при среща с топлия въздух го повдига нагоре. Когато си представяте фронт между въздушни маси, винаги трябва да имате предвид, че това е въображаема повърхност, наклонена над земята. Линията, която се образува при пресичането на тази повърхност със земната повърхност, се отбелязва на метеорологичните карти.

Тайфун

Чудя се дали в природата има нещо по-красиво от такова явление като тайфун? Ясно, спокойно небе над кладенец от стени, създадени от луда вихрушка, пронизани от зигзагообразни светкавици, две високи до Еверест стени? Големи неприятности обаче заплашват всеки, който се окаже на дъното на този кладенец...

Произхождащи от екваториалните ширини, тайфуните се насочват на запад и след това (в Северното полукълбо) се обръщат на северозапад, север или североизток. Въпреки че всеки не следва точно пътя на другия, повечето от тях се движат по крива, която е оформена като парабола. Скоростта на тайфуните се увеличава, когато се движат на север. Ако близо до екватора и на запад те се движат със скорост само 17-20 km/h, то след завиване на североизток скоростта им може да достигне 100 km/h. Има обаче моменти, когато, неочаквано измамвайки всички прогнози и изчисления, тайфуните или спират напълно, или се втурват лудо напред.

Окото на урагана

Окото е купа с изпъкнали стени от облаци, в която има относително слаб вятър или пълно спокойствие. Небето е ясно или частично покрито с облаци. Налягането е 0,9 от нормалното. Окото на тайфуна може да бъде с диаметър от 5 до 200 km в зависимост от етапа на неговото развитие. При млад ураган размерът на окото е 35-55 км, докато при развит намалява до 18-30 км. Когато тайфунът отшуми, окото расте отново. Колкото по-ясно е дефиниран, толкова по-мощен е тайфунът. При такива урагани ветровете са по-силни близо до центъра. Затваряйки всички течения около окото, ветровете се въртят със скорост до 425 км/ч, като постепенно се забавят, докато се отдалечават от центъра.

В родината на ураганите, в тропиците, въздушните маси са силно нагрети и наситени с водни пари - температурата на повърхността на океана в тези географски ширини достига двадесет и седем до двадесет и осем градуса по Целзий. В резултат на това възникват мощни възходящи въздушни течения и освобождаването на натрупания въздух слънчева топлинаи кондензация на съдържащите се в него пари. Процесът се развива и расте, резултатът е нещо като гигантска помпа - съседни маси от същия топъл и наситен с пари въздух се засмукват във фунията, образувана в началото на тази помпа, и по този начин процесът се разпространява още по-широко, улавяйки повече и повече нови зони на повърхността на океана.

Когато излеете вода от ваната си през дренажния отвор, тя създава водовъртеж. Приблизително същото се случва с въздуха, издигащ се нагоре в началото на циклона - той започва да се върти.

Гигантската въздушна помпа продължава да работи, все повече и повече влага кондензира върху нейната фуниевидна горна част и се отделя все повече и повече топлина. (Американските метеоролози са изчислили: в рамките на едно денонощие над милион тона вода могат да бъдат издигнати нагоре – под формата на пара, с която непрекъснато се насища повърхностният слой на атмосферата; енергията, отделена при кондензацията само за десет дни би била достатъчно за толкова силно индустриализирана държава като САЩ за шест години!). Смята се, че средният циклон освобождава приблизително същото количество енергия като 500 000 атомни бомби, като мощността е паднала над Хирошима. Атмосферното налягане в центъра на възникващия циклон и в неговите покрайнини става неравномерно: там, в центъра на циклона, то е много по-ниско и причината е рязък спад на налягането силни ветрове, скоро прерастващи в урагани. В пространство с диаметър от триста до петстотин километра най-силните ветрове започват своя яростен вихър.

След като се появят, циклоните започват да се движат със средна скорост от 10-30 км / ч, понякога те могат да кръжат над района за известно време.

Циклоните (обикновени и тропически) са мащабни водовъртежи с диаметър: редовни от 1000 до 2000 km; тропически от 200 до 500 км и надморска височина от 2 до 20 км.

Въздушните маси се движат в зоната на циклона по спирала, извивайки се към центъра му (обратно на часовниковата стрелка в северното полукълбо, обратно в южното полукълбо) със скорост:

Нормална не повече от 50-70 км/ч;

Тропически 400-500 км/ч

В центъра на циклона налягането на въздуха е по-ниско, отколкото в периферията, поради което, движейки се спираловидно, въздушните маси се стремят към центъра, където след това се издигат нагоре, създавайки силна облачност.

Ако в центъра:

За конвенционален циклон налягането на въздуха в сравнение с атмосферното налягане (760 mm r.s.) е 713-720 mm r.s.;

Тогава в центъра на тропически циклон налягането пада до 675 mm r.s.

В центъра на тропически циклон има зона с ниско налягане висока температура, с диаметър 10-40 км, където цари спокойствие - окото на тайфуна.

Всяка година нататък ГлобусНай-малко 70 тропически циклона възникват и се развиват напълно.

Когато тропически циклон (тайфун, ураган) се приближи до брега, той носи огромни маси вода пред себе си. бурен валпридружени от силни дъждовеИ торнадо. Той нахлува крайбрежните зони, унищожавайки всичко по пътя си.

Пример

През 1970 г. имаше тайфун. който проби през устието на река Ганг (в Индия) и наводни 800 000 km 2 брегова линия. Вятърът е със скорост 200-250 м/с. Морска вълнадостига височина от 10 м. Загиват около 400 000 души.

Днес има съвременни методи за прогнозиране на тропически циклони (тайфуни, урагани). Всяка подозрителна група облаци, където не се е появила, се снима от метеорологични спътници от космоса и самолети за метеорологична служба летят до „окото на тайфуна“, за да получат точни данни. Тази информация се поставя в компютри, за да се изчисли пътя и продължителността на тропически циклон (тайфун, ураган) и да се уведоми населението предварително за опасността.

ураган

Ураганът е вятър със сила от 12 бала (до 17 бала) по скалата на Бофорт, т.е. със скорост 32,7 m/s (над 105 km/h) и достига до 300 m/s (1194 km/h)

ураган– силен малък атмосферен вихър, в който въздухът се върти със скорост до 100 m/s. Има формата на стълб (понякога с вдлъбната ос на въртене) с фуниевидни разширения отгоре и отдолу. Въздухът се върти обратно на часовниковата стрелка и в същото време се издига спираловидно, вкарвайки прах, вода, различни предмети. Ураган на сушата се нарича буря, и до морето буря.

Основните характеристики на ураганите са:

Скоростта на вятъра;

Пътища на движение;

Размери и конструкция;

Средна продължителност на действията.

Най-важната характеристика на ураганите е скоростта на вятъра. От таблицата по-долу (по скалата на Бофорт) можете да видите връзката между скоростта на вятъра и наименованието на режимите. Средната скорост на ураган в Украйна е 50-60 км/ч.

Размерите на урагана варират значително. Обикновено за неговата ширина се приема ширината на зоната на катастрофално разрушение, която може да се измерва в стотици километри. Фронтът на урагана достига дължина до 500 км. Ураганите се случват по всяко време на годината, но са по-чести от юли до октомври. В останалите 8 месеца са редки, пътищата им са къси.

Средната продължителност на урагана е 9-12 дни. В Украйна ураганите не траят дълго, от няколко секунди до няколко часа.

Ураганът е почти винаги ясно видим, когато се приближава, се чува силно бръмчене.

Ураганите са едни от най-мощните природни сили. По своето вредно въздействие те не отстъпват на такива ужасни природни бедствия като земетресенията. Това се обяснява с факта, че те носят колосална енергия. Количеството му, отделено от среден ураган за един час, е равно на енергията ядрен взривпри 36 mgt.

Ураганът представлява тройна заплаха за хората, които се окажат на пътя му. Най-разрушителни са вятърът, вълните и дъждът.

Често пороите, придружени от ураган, са много по-опасни от самия ураганен вятър, особено за тези хора, които живеят на или близо до брега. Ураганът създава вълни с височина до 30 м на брега, може да причини проливни дъждове и по-късно да причини появата на епидемия, например, прилив на ураганна буря, съвпадащ с нормален прилив, причини гигантско наводнение на брега на Индия през 1876 ​​г., през който вълната се издига с 12-13 м. Около 100 000 души се удавят и почти толкова умират от последиците на жестоката епидемия.

Когато ураганът се разпространи над морето, той причинява огромни вълни с височина 10-12 метра или повече, които увреждат или дори водят до смърт на кораби.

Най-голямата опасностпо време на ураган те представляват предмети, повдигнати от земята и завъртени към тях огромна скорост. За разлика от бурите, ураганът се движи в тясна ивица, така че може да бъде избегнат. Просто трябва да определите посоката на движението му и да се движите в обратна посока.

Ураганният вятър разрушава силни и събаря леки сгради, опустошава засети ниви, къса жици и събаря електропроводи и комуникации, поврежда магистрали и мостове, чупи и изкоренява дървета, поврежда и потапя кораби, причинява аварии на комунални и енергийни мрежи в производството. Имаше случаи, когато ураганни ветрове разрушаваха язовири и язовири, което доведе до големи наводнения, изхвърляше влакове от релсите, разкъсваше мостове от опорите им, събаряше фабрични комини и измиваше кораби на брега.

Тропически циклони, урагани, тайфуни

Особено опасно явлениеприродата са дълбоки циклони от различен произход, които са свързани със силни ветрове, обилни валежи, вълни и силни ветрови вълни в морето. Дълбочината на циклона се определя от налягането на въздуха в центъра му.

Размерът и мощността на дълбоките циклони зависи от много фактори и на първо място от мястото на тяхното възникване. С най-голяма мощност се характеризират циклоните, които произхождат от тропическите ширини. Те се наричат ​​​​тропични за разлика от извънтропични циклони(извънтропични циклони), сред които са циклони от умерени ширини и арктически циклони. Колкото по-висока е географската ширина на произхода на циклона, толкова по-ниска е максималната му мощност.

Тропическите циклони носят огромни запаси от енергия и имат голяма разрушителна сила. Кинетичната енергия на среден по размер тропически циклон е сравнима с енергията на експлозията на няколко мощни водородни бомби и представлява около 10% от общата кинетична енергия на северното полукълбо.

Най-често (в 87% от случаите) тропическите циклони възникват между ширини 5° и 20°. На по-високи географски ширини се срещат само в 13% от случаите. Появата на тропически циклони на север от 35° N никога не е наблюдавана. w. и южно от 22° ю.ш. w.

Тропически циклони могат да възникнат по всяко време на годината в тропическите части на всички океани, с изключение на югоизточния Тихи океан и Южния Атлантик. Най-често те се образуват в северната част на тропическия Тихи океан: тук се наблюдават средно около 30 циклона годишно. Основният сезон за развитие на тропическите циклони е август-септември; през зимата и пролетта честотата им е много незначителна.

Тропическите циклони обикновено възникват над океаните, след което се преместват над техните води и достигат бреговете на континенти и острови, удрят ги със силни ветрове, порои от дъжд, причинявайки вълни с височина до 8 m, както и вълни в открито море над 10 м височина.

Тропическите циклони, които са достигнали значителна интензивност, имат свое име във всеки регион. В източната част на Тихия океан и в Атлантическия океан те се наричат ​​урагани (от испанската дума "huracan" или английската "haricane"), в страните от полуостров Хиндустан - циклони или бури, в Далечния изток - тайфуни ( от китайската дума "тай", която означава силен вятър). Има и по-рядко срещани местни имена: „уили-уили“ в Австралия, „уили-уау“ в Океания и „багио“ във Филипините.

За описание на интензивността на тропическите циклони се използва скалата на Сафир-Симпсън, показана в табл. 3.3.1.1. Той показва, че със задълбочаването на циклона скоростта на вятъра и височината на вълната се увеличават, а самият циклон се класифицира или като буря, или като ураган от първа до пета категория.

Тази скала се използва от почти всички центрове за наблюдение на урагани и тайфуни. IN напоследъкСкалата на Сафир-Симпсън започва да се използва за класифициране на дълбоки екстратропични циклони, които достигат силата на буря или ураган. От тази таблица следва, че ураганите и тайфуните имат пет категории (от ураган от първа категория или тайфун H1 до ураган от пета категория или тайфун H5). Тропическите депресии и тропическите бури не се разделят на категории.

Таблица 3.3.1.1. Скала на тропическия циклон

Тип	Категория	Налягане, mb	Вятър, км/ч	Височина на вълната, m	тропическа депресия	Т.Д.		<63		тропическа буря	Т.С.		63-117		ураган	H1	>980	119-152	1,3-1,7	ураган	H2	965-980	154-176	2,0-2,6	ураган	Нова Зеландия	945-965	178-209	3,0-4,0	ураган	H4	920-945	211-250	4,3-6,0	ураган	H5	<920	>250	>6

Жизненият цикъл на тропическия циклон може да бъде разделен на четири етапа:

1. Етап на формиране. Започва с появата на първата затворена изобара. Налягането в центъра на циклона пада до 990 mb. Само около 10% от тропическите депресии се развиват по-нататък.

2. Етап на млад циклон или етап на развитие. Циклонът започва бързо да се задълбочава, т.е. има интензивен спад на налягането. Ураганните ветрове образуват пръстен с радиус 40-50 км около центъра.

3. Етап на зрялост. Спадането на налягането в центъра на циклона и увеличаването на скоростта на вятъра постепенно спират. Районът на бурни ветрове и интензивни валежи се увеличава. Диаметърът на тропическите циклони в етап на развитие и зрял може да варира от 60-70 до 1000 km.

4. Етап на затихване. Началото на пълненето на циклона (увеличаване на налягането в центъра му). Затихването възниква, когато тропически циклон се премести в зона с по-ниски температури на водната повърхност или когато се премести на сушата. Това се дължи на намаляване на притока на енергия (топлина и влага) от повърхността на океана, а при достигане на сушата също и на увеличаване на триенето с подлежащата повърхност.

След като напусне тропиците, тропическият циклон може да загуби специфичните си свойства и да се превърне в обикновен циклон от извънтропични ширини. Случва се също така, че тропическите циклони, останали в тропиците, достигат до континента. Тук те бързо се пълнят, но в същото време успяват да причинят много разрушения.

От древни времена съществува практика да се дават собствени имена на разрушителните урагани и тайфуни. IN различни временаПринципите на именуване са променени. В продължение на стотици години урагани Карибитекръстени на светци църковен календар, в деня на който опустошителен ураган удари голямо населено място.

Под тези имена ураганите бяха включени в хроники и легенди. Такъв пример е ураганът Санта Анна, който удари Пуерто Рико на 26 юли 1825 г. с изключителна сила. IN края на XIX V. Австралийският метеоролог Клемент Раг започва да нарича тропическите бури с женски имена. От 1953 г. Националният център за ураганите на САЩ започна да публикува предварителни списъци, от които са кръстени атлантическите тропически бури.

До 1979 г. се използва само женски имена. От 1979 г. се използват както женски, така и мъжки имена. Практиката за съставяне на предварителни списъци на урагани и тайфуни се разпространи във всички региони. Сега в Световния океан има 11 такива региона. Тези предварителни списъци за всички региони са създадени и актуализирани от специален международен комитетСветовна метеорологична организация (СМО).

Увреждащи фактори на урагани и тайфуни:

Кинетична енергия на вятъра;

Интензивни валежи;

Пренапрегната вълна;

Бурни вълни със значителна височина.

Свързани ядрени аварии: силни ветрове, силни вълни, интензивни дъждове, силна градушка, наводнения, наводнения, свлачища, ерозия и преустройство на бреговете.

Ураганите нанасят колосални щети по бреговете на Северна и Южна Америка, острови по пътя на тяхното разпространение. Те удрят тези брегове с честота веднъж на няколко години, понякога образувайки серии в рамките на една година. Един от най-разрушителните урагани, Мич през октомври 1998 г., уби 10 000 души в Хондурас и Никарагуа и остави 2 милиона души без дом.

Ураганът причини най-тежките наводнения в тези страни през последните двеста години. Общите икономически щети от урагана надхвърлят 5 милиарда долара. Най-големите икономически щети в света бяха причинени от урагана Андрю, който връхлетя Съединените щати от 23 август до 27 август 1992 г. Застрахователите изплатиха 17 милиарда долара, които покриха около 57% от загубите от урагана.

Слабо развитите страни в Карибския басейн понасят сериозни щети от урагани, чиито последствия отнемат години, за да се възстановят. Ураганите в средните географски ширини са редки: веднъж на всеки 8-10 години. През януари 1923 г. ураган завладява целия Европейска частСССР, центърът на урагана премина през Вологда. През септември 1942 г. връхлетя ураган централни райониевропейската част на страната ни.

Разликата в налягането беше много голяма и затова на места се образуваха ураганни ветрове. Обичайната скорост на циклоните е 30-40 км/ч; но има скорости над 80 км/ч. Септемврийският циклон от 1942 г. изминава 2400 км за един ден (т.е. скоростта му е 100 км/ч). На 18 ноември 2004 г. ураганът удари Германия, след което се премести в Полша и Калининград.

В Германия скоростта на вятъра достигна 160 км/ч, в Полша 130 км/ч, в Калининград - 120 км/ч. 11 души са загинали в тези страни, 7 от които в Полша. Навсякъде ураганът причини наводнения, съборени електропроводи, повредени покриви и съборени дървета.

Годишните загуби от тайфуните нанасят значителни щети на икономиките на няколко азиатски страни. Повечето слабо развити в икономическо отношение страни срещат големи трудности при възстановяването на щетите, причинени от тайфуните. От 25-30 тайфуна, които се появяват всяка година над западната част на Тихия океан, Японско море и Приморски край, т.е. В различни години на територията на Русия навлизат от един до четири тайфуна, които водят до рязко влошаване на времето и причиняват значителни икономически щети.

Всички те се появяват над океана североизточно от Филипините. Средната продължителност на тайфуна е 11 дни, а максималната е 18 дни. Минималното налягане, наблюдавано при такива тропически циклони, варира в широки граници: от 885 до 980 hPa, но когато тайфуните навлизат на нашата територия, налягането в техните центрове се повишава до 960-1005 hPa.

Максималните дневни валежи достигат 400 mm, а скоростта на вятъра е 20-35 m/s. През 2000 г. четири тайфуна удариха територията на Приморието, един от които - BOLAVEN - се оказа най-разрушителният: 116 селища, повредени са 196 моста и около 2000 км пътища. Общо 32 000 души бяха засегнати и един човек почина. Икономическите щети възлизат на повече от 800 милиона рубли.

Прогнозирането на урагани и тайфуни, откриването на техния произход, проследяването на траекториите им е най-важната задача метеорологични услугимного страни, предимно САЩ, Япония, Китай, Русия. За решаването на тези проблеми се използват методи за наблюдение на космоса, моделиране на атмосферни процеси и синоптични прогнози.

За да се намалят щетите от урагани и тайфуни, предимно по отношение на човешките жертви, се използват методи за предупреждение, евакуация, адаптиране на промишлени процеси и инженерна защита на брегови линии, сгради и конструкции.