Kas yra ciklonas? Beveik kiekvienas žmogus domisi orais – žiūri į prognozes, ataskaitas. Tuo pačiu metu jis dažnai girdi apie ciklonus ir anticiklonus. Dauguma žmonių žino, kad šie atmosferos reiškiniai yra tiesiogiai susiję su oru už lango. Šiame straipsnyje pabandysime išsiaiškinti, kas tai yra.
Kas yra ciklonas
Ciklonas yra žemo slėgio zona, kurią dengia žiedinių vėjų sistema. Paprasčiau tariant, tai grandiozinis plokščias atmosferos sūkurys. Be to, jame esantis oras juda spirale aplink epicentrą, palaipsniui artėdamas prie jo. Šio reiškinio priežastimi laikomas žemas slėgis centrinėje dalyje. Todėl šiltos drėgnos oro masės veržiasi aukštyn, sukasi aplink ciklono centrą (akį). Tai sukelia didelio tankio debesų kaupimąsi. Šioje zonoje siautėja stiprūs vėjai, kurių greitis gali siekti 270 km/val. Šiauriniame pusrutulyje oras sukasi prieš laikrodžio rodyklę sukai kurie pasisuka link centro. Priešingai, anticiklonuose oras sukasi pagal laikrodžio rodyklę. Atogrąžų ciklonas pietiniame pusrutulyje veikia panašiai. Tačiau kryptys yra priešingos. Ciklonai gali būti įvairių dydžių. Jų skersmuo gali būti labai didelis – iki kelių tūkstančių kilometrų. Pavyzdžiui, didelis ciklonas gali apimti visą Europos žemyną. Paprastai šie atmosferos reiškiniai susidaro tam tikruose geografiniuose taškuose. Pavyzdžiui, pietinis ciklonas į Europą atkeliauja iš Balkanų; Viduržemio jūros, Juodosios ir Kaspijos jūrų srityse.
Ciklono susidarymo mechanizmas – pirmoji fazė
Kas yra ciklonas ir kaip jis susidaro? Frontuose, tai yra šilto ir š alto oro masių sąlyčio zonose, kyla ir vystosi ciklonai. Šis gamtos reiškinys susidaro, kai š alto poliarinio oro masė susitinka su šilto, drėgno oro mase. Tuo pačiu metu šiltos oro masės prasiveržia į š altų masyvą, sudarydamos jose kažką panašaus į liežuvį. Tai yra ciklono pradžia. Slenkant vienas kito atžvilgiu, šie skirtingos temperatūros ir oro tankio srautai sukuria bangą priekiniame paviršiuje, taigi ir pačioje priekinėje linijoje. Pasirodo, lanką primenantis darinys, įdubimu pasuktas šiltų oro masių link. Jo segmentas, esantis priekinėje rytinėje ciklono dalyje, yra šiltasis frontas. Vakarinė dalis, esanti už atmosferos reiškinio, yra š altasis frontas. ATIntervale tarp jų ciklone dažnai būna gero oro zonos, kurios dažniausiai trunka vos kelias valandas. Tokį priekinės linijos nukrypimą lydi slėgio sumažėjimas bangos viršuje.
Ciklono raida: antrasis etapas
Atmosferos ciklonas toliau vystosi. Susidariusi banga, judanti, kaip taisyklė, į rytus, šiaurės rytus ar pietryčius, palaipsniui deformuojasi. Šilto oro liežuvis prasiskverbia toliau į šiaurę, sudarydamas aiškiai apibrėžtą šiltą ciklono sektorių. Jo priekinėje dalyje šiltos oro masės sklando ant š altesnių ir tankesnių. Kylant aukštyn, garai kondensuojasi ir suformuoja galingą kamuolinį debesį, dėl kurio iškrenta ilgai trunkantys krituliai (lietus ar sniegas). Tokių frontalinių kritulių zonos plotis yra apie 300 km vasarą ir 400 km žiemą. Kelių šimtų kilometrų atstumu prieš šiltąjį frontą netoli žemės paviršiaus kylantis oro srautas pasiekia 10 km ar daugiau aukštį, kuriame drėgmė kondensuojasi ir susidaro ledo kristalai. Jie sudaro b altus plunksninius debesis. Todėl kaip tik iš jų galima nuspėti šiltojo ciklono fronto artėjimą.
Trečias atmosferos reiškinio formavimosi etapas
Kolesnės ciklono charakteristikos. Drėgnas šiltas šiltojo sektoriaus oras, prasiskverbęs per š altesnį Žemės paviršių, sudaro žemus sluoksniuotus debesis, rūkus, šlapdribą. Prabėgus šiltajam frontui, įsivyraus šilti debesuoti orai su pietų krypčių vėjais. To požymiai dažnai yra migla ir lengvas rūkas. Tada artėja š altasis frontas. Š altas oras, eidamas juo, plaukia po šiltu oru ir išstumia jį aukštyn. Tai veda prie kamuolinių debesų susidarymo. Jie yra lietaus, perkūnijos, kurią lydi stiprus vėjas, priežastis. Š altojo fronto kritulių zona yra apie 70 km pločio. Laikui bėgant ciklono galinė dalis pasikeičia. Atneša stiprų vėją, debesuotus debesis ir vėsų orą. Laikui bėgant š altas oras stumia šiltą orą į rytus. Po to prasidės giedras oras.
Kaip susiformuoja ciklonai: ketvirta fazė
Kai šilto oro liežuvis prasiskverbia į vėsaus oro masę, jį vis labiau supa š alto oro masės, o pats yra verčiamas aukštyn. Taip ciklono centre susidaro žemo slėgio zona, į kurią veržiasi aplinkinės oro masės. Šiauriniame pusrutulyje, veikiami Žemės sukimosi, jie sukasi prieš laikrodžio rodyklę. Kaip minėta aukščiau, pietiniai ciklonai turi priešingas oro masių sukimosi kryptis. Kaip tik dėl to, kad Žemė sukasi aplink savo ašį, vėjai nėra nukreipti į atmosferos reiškinio centrą, o eina tangentiškai į jį supantį ratą. Vystantis ciklonui, jie stiprėja.
Penktoji ciklono evoliucijos fazė
Vėsus oras atmosferos reiškinyje juda didesniu greičiu nei šiltas. Todėl š altasis ciklono frontas pamažu susilieja su šiltuoju, suformuodamas vadinamąjį okliuzijos frontą. AtŽemės paviršius nebėra šiltoji zona. Ten lieka tik š altos oro masės.
Šiltas oras pakyla aukštyn, kur palaipsniui atvėsta ir išsiskiria iš drėgmės atsargų, kurios lietaus ar sniego pavidalu patenka į žemę. Š alto ir šilto oro temperatūrų skirtumas palaipsniui išlyginamas. Tuo pačiu metu ciklonas pradeda blėsti. Tačiau šiose oro masėse nėra visiško homogeniškumo. Po šio ciklono priekyje ant naujos bangos keteros atsiranda antrasis. Šie atmosferos reiškiniai visada atsiranda nuosekliai ir kiekvienas seka šiek tiek į pietus nuo ankstesnio. Ciklono sūkurio aukštis dažnai siekia stratosferą, tai yra pakyla į 9-12 km aukštį. Ypač didelių galima rasti 20-25 km aukštyje.
Ciklono greitis
Ciklonai beveik visada juda. Jų judėjimo greitis gali būti labai įvairus. Tačiau atmosferos reiškiniui senstant jis mažėja. Dažniausiai jie juda maždaug 30–40 km/h greičiu, per 24 valandas įveikdami 1000–1500 km ar didesnį atstumą. Kartais jie juda 70-80 km per valandą ir net didesniu greičiu, per dieną pravažiuodami 1800-2000 km. Tokiu tempu šiandien Anglijos regione siautėjęs ciklonas po 24 valandų jau gali atsidurti Leningrado arba B altarusijos srityje, išprovokuodamas staigius orų pokyčius. Artėjant atmosferos reiškinio centrui, slėgis krenta. Yra įvairių ciklonų ir uraganų pavadinimų. Viena garsiausių yra „Katrina“, padariusi didelę žalą Jungtinėms Valstijoms.
Atmosferos frontai
Kas yraciklonai, mes jau tai išsiaiškinome. Toliau kalbėsime apie jų konstrukcinius komponentus – atmosferos frontus. Kas lemia, kad didžiulės drėgno oro masės ciklone kyla aukštyn? Norėdami gauti atsakymą į šį klausimą, pirmiausia turime suprasti, kas yra vadinamieji atmosferos frontai. Jau minėjome, kad šiltas atogrąžų oras juda iš pusiaujo į ašigalius ir pakeliui susitinka su š alto vidutinio platumo oro masėmis. Kadangi šilto ir vėsaus oro savybės labai skiriasi, natūralu, kad jų masyvai negali iš karto susimaišyti. Skirtingų temperatūrų oro masių susitikimo vietoje atsiranda aiškiai apibrėžta juosta – pereinamoji zona tarp skirtingų fizinių savybių turinčių oro frontų, kuri meteorologijoje vadinama frontaliniu paviršiumi. Zona, skirianti vidutinio klimato ir atogrąžų platumų oro mases, vadinama poliariniu frontu. O priekinis paviršius tarp vidutinio klimato ir arktinių platumų vadinamas arktine. Kadangi šiltų oro masių tankis mažesnis nei š altų, frontas yra pasvirusi plokštuma, kuri visada itin mažu kampu į paviršių pakrypsta link š alto masyvo. Vėsus oras, kaip tankesnis, susidūręs su šiltu, pastarąjį pakelia aukštyn. Įsivaizduojant frontą tarp oro masių, visada reikia turėti omenyje, kad tai yra įsivaizduojamas paviršius, pasviręs virš žemės. Orų žemėlapiuose pažymėta atmosferos fronto linija, kuri susidaro šiam paviršiui kertant žemę.
Taifūnas
Įdomu, ar gamtoje yra kas nors gražesnio už tokį reiškinį kaip taifūnas? Giedras ramus dangus virš beprotiško viesulo sukurto sienų šulinio, persmelktas žaibo zigzagų, dviejų Everesto aukščio sienos? Tačiau kiekvienam, kuris atsiduria šio šulinio apačioje, gresia didelės bėdos…
Pradedant pusiaujo platumose, taifūnai pasuka į vakarus, o tada (šiaurės pusrutulyje) pasuka į šiaurės vakarus, šiaurę arba šiaurės rytus. Nors kiekvienas iš jų tiksliai neseka kito keliu, dauguma jų eina kreive, kuri turi parabolės formą. Taifūnų greitis didėja jiems judant į šiaurę. Jei prie pusiaujo ir į vakarus jie juda tik 17-20 km/h greičiu, tai pasukus į šiaurės rytus jų greitis gali siekti 100 km/h. Tačiau būna atvejų, kai netikėtai apgaudinėdami visas prognozes ir skaičiavimus, taifūnai arba visiškai sustoja, arba beprotiškai veržiasi į priekį.
Uragano akis
Akis yra dubuo su išgaubtomis debesų sienelėmis, kuriose pučia gana silpnas vėjas arba visiška ramybė. Dangus giedras arba iš dalies debesuotas. Slėgis yra 0,9 normalaus dydžio. Taifūno akies dydis gali būti nuo 5 iki 200 km skersmens, priklausomai nuo jo vystymosi stadijos. Jauname uragane akies dydis siekia 35-55 km, o išsivysčiusiame sumažėja iki 18-30 km. Taifūnui aprimus, akis vėl auga. Kuo aiškiau jis nubrėžtas, tuo galingesnis taifūnas. Tokiuose uraganuose vėjas stipresnis netoli centro. Uždarius visus upelius aplink akis, vėjai sukasivažiuojant iki 425 km/h greičiu, palaipsniui mažinant greitį tolstant nuo centro.
