Cyklon tropikalny – przemieszczające się nad oceanami najintensywniejsze energetycznie zjawisko cechujące atmosferę, związane z układem niskiego ciśnienia, w którym nie występują fronty atmosferyczne.

Cyklon tropikalny rozwija się nad ciepłymi wodami i odznacza się cyrkulacją cykloniczną (tj. o kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i kierunku zgodnym z tym ruchem na półkuli południowej) w dolnych warstwach atmosfery oraz silnie rozwiniętą aktywnością burzową. Cyklon tropikalny o maksymalnej prędkości wiatru przy powierzchni Ziemi nie przekraczającej 17 m/s nazywa się depresją tropikalną, o większej prędkości wiatru, ale nie przekraczającej 33 m/s – sztormem tropikalnym, o prędkości przekraczającej 33 m/s – huraganem (na Atlantyku i wschodnim Pacyfiku), tajfunem (na północno-zachodnim Pacyfiku), silnym cyklonem tropikalnym (na południowo-zachodnim Pacyfiku i południowo-wschodnim Oceanie Indyjskim), silnym sztormem cyklonicznym (w północnej części Oceanu Indyjskiego) bądź wreszcie cyklonem tropikalnym (w południowo-zachodniej części Oceanu Indyjskiego).

Warunki powstawania cyklonów

Aby mógł powstać cyklon tropikalny, powinny być jednocześnie spełnione następujące warunki:

Temperatura wody w warstwie powierzchniowej oceanu gruboÅ›ci co najmniej 50 m powinna przekraczać 26,5 Â°C. Ocean stanowi wtedy dostatecznie pojemny dla rozwoju cyklonu zbiornik energii. Po utworzeniu siÄ™ chmur powietrze ogrzewane jest i nawilżane przez ciepÅ‚Ä… wodÄ™ oceanu. Uważa siÄ™, że gdyby temperatura oceanu osiÄ…gnęła 40-50 Â°C (obecny rekord to 35 Â°C) mogÅ‚oby dojść do powstania hiperkanu, gdzie prÄ™dkość wiatru mogÅ‚aby dochodzić do 600-800 km/h.

Rozkład temperatury i wilgotności w atmosferze powinien być odpowiedni dla rozwoju intensywnych, wypiętrzonych chmur burzowych (tzw. atmosfera potencjalnie niestabilna duże ilości ciepłego znajdują się nisko). Rozwija się wówczas głęboka (przez całą grubość troposfery) konwekcja, która może "rozkręcić" cały układ.

Odległość od równika powinna wynosić co najmniej 500 km. Na równiku pozioma składowa siły Coriolisa jest mała, dalej od równika unoszenie i opadanie wywołuje wirowanie układu.

Zmienność prędkości wiatru z wysokością w całej troposferze powinna być niewielka. Pozwala to na "zorganizowanie się" chmur konwekcyjnych w układ cykloniczny.

Gdy warunki te są spełnione i nad oceanem pojawi się słaby niż lub nawet zafalowanie pola ciśnienia (izobar), mogą się one rozwinąć w cyklon tropikalny wg następującego scenariusza. W bliskim sąsiedztwie zmiany pola ciśnienia rozwija się kilka głębokich, burzowych chmur konwekcyjnych "zasysających" ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu. Pod nimi tworzy się obszar ciśnienia niższego niż w otoczeniu. Pod kompleks chmur napływa z otoczenia coraz więcej wilgotnego i ciepłego powietrza, które zaczyna się poruszać po spirali pod wpływem działania siły Coriolisa. Ten etap nazywa się mezoskalowym systemem konwekcyjnym. Ruchy konwekcyjne intensyfikowane są przez lżejsze, bo ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu, ruchy te następnie organizują się, tworząc układ wirujących chmur. Siła odśrodkowa działająca na ciężkie, bo ochłodzone i zawierające skroploną wodę, sprawia, że w centrum układu powstaje najniższe ciśnienie i dzięki temu układ rozpędza się dalej. W tym momencie powstaje już cyklon tropikalny. Jego dalszy rozwój i ewentualne przekształcenie się w huragan zależą od ilości dostarczonej energii na trasie układu. Gdy wirowanie jest dostatecznie intensywne a cyklon ma grubość całej troposfery, przyziemna warstwa nie nadąża z dostarczaniem powietrza do centrum, powietrze zaczyna napływać też górą, w środku układu wytwarza się tzw. oko cyklonu - bezchmurny obszar ze stosunkowo słabymi wiatrami i silnymi ruchami zstępującymi. Dostarczenie zimnego powietrza do centrum cyklonu przyspiesza kondensację wody napędzając jeszcze bardziej cyklon. Po przemieszczeniu nad chłodniejsze wody bądź ląd, gdzie układ nie znajduje się i nie otrzymuje dostatecznej ilości energii, cyklon tropikalny słabnie i zanika.

Cyklony tropikalne najczęściej rozwijają się na przełomie lata i jesieni, co jest związane z najwyższą temperaturą powierzchni wód w tym okresie. Na przykład na Atlantyku 96% huraganów o sile wiatru przekraczającej 50 m/s pojawia się między sierpniem a październikiem. Wyjątkiem jest północna część Oceanu Indyjskiego, gdzie występują dwa maksima częstości występowania silnych sztormów cyklonicznych: w maju i listopadzie. Na ogół cyklony tropikalne przesuwają się ze wschodu na zachód, czasami po kilku lub kilkunastu dniach istnienia skręcają w kierunku biegunów. Mogą wtedy przekształcić się w tzw. niże podzwrotnikowe, a nawet w niże średnich szerokości geograficznych. W początkowej fazie przekształcania w cyklonie po zachodniej stronie układu powstaje szczególnie silnie wykształcony front ciepły. Z północnego zachodu niż stopniowo zasysa chłodniejsze powietrze szerokości umiarkowanych i zmienia kierunek przemieszczania - teraz rozpoczyna wędrówkę na północny wschód.

Pogoda w cyklonie tropikalnym

Wyróżnić można pięć stref pogodowych, z których jedna oznaczona jako zerowa znajduje się na zewnątrz cyklonu tropikalnego, choć pogoda w niej kształtuje się pod wpływem bliskiego istnienia cyklonu, pozostałe strefy oznaczone jako 1, 2, 3 i 4 znajdują się w cyklonie. We wszystkich tych strefach warunki pogodowe zmieniają się stopniowo w kierunku centrum cyklonu tropikalnego. Strefy te są bardzo istotne z punktu widzenia nawigacji morskiej, a w szczególności wykonawania manewrów w celu uniknięcia cyklonu.

Strefa 0 Jest to strefa położona na zewnątrz cyklonu tropikalnego. W strefie tej pogoda na ogół wyraźnie różni się od pogody, jaka występowała by w tym rejonie (passatu lub monsunu), gdyby nie zaznaczyła się bliskość cyklonu. Różnica ta polega głównie na odmienności kształtowania się wiatru i zachmurzenia. Ogólnie można stwierdzić, że w tej strefie pogoda się polepsza. Zachmurzenie wyraźnie się zmniejsza do 1-2 lub też niebo pozostaje bezchmurne. Widzialność pozioma się polepsza, często osiągając wartość równą 9 (doskonała, niezwykle dobra) w morskiej skali widzialności. Wiatry na ogół słabną i zmieniają kierunek w stosunku do kierunku wiatru panującego w danym akwenie w danym sezonie lub też zanikają całkowicie i panują cisze. Ciśnienie atmosferyczne zazwyczaj nieznacznie wzrasta. Morze jest spokojne lub też występuje długa, łagodna, niemal symetryczna względem grzbietów fala, nadchodząca często z kierunku zasadniczo odmiennego od kierunków wiatrów panujących (przeważających) w danym sezonie. Strefa 1 Strefa peryferyczna cyklonu (wiatrów słabszych od sztormowych). W tej strefie ciśnienie atmosferyczne wyraźnie, choć początkowo jeszcze powoli spada. Pojawia się wyraźny wiatr o kierunku najczęściej odmiennym od kierunku przeważających wiatrów, stopniowo rosnący. Na niedoskonałe całkowicie pokrytym chmurami Cumulus (Cumulus mediocris i Cumulus congestus), które przemieszczają się bardzo słabo. Od czasu do czasu przechodzą krótkotrwałe opady przelotne, którym z reguły towarzyszą szkwały. obok wyraźnie formującej się fali wiatrowej na morzu jest z reguły widoczna spora fala martwa. Mimo wzrostu prędkości wiatru odczuwa się gorąco i duszność. Wraz z upływem czasu (w środku strefy) ciśnienie zaczyna spadać szybciej, wiatr tężeje. Zachmurzenie w piętrze niskim wzrasta do całkowitego, barwa nieba jest niejednolita, zaczynają się na niebie jaśniejsze i ciemniejsze smugi (Stratocumulus), pod głównym poziomem chmur występują pędzące z wiatrem ciemne poszarpane fragmenty chmur (Cumulus fractus). Częstość występowania opadów przelotnych wzrasta, rośnie również porywistość wiatru. Szybko rośnie fala wiatrowa. Strefa 2 Strefa środkowa cyklonu (wiatrów sztormowych). Ciśnienie atmosferyczne rozpoczyna gwałtownie spadać. Wiatr osiąga siłę wiatru sztormowego (8°B) i rośnie nadal. Niebo jest całkowicie zachmurzone, bardzo ciemne. Deszcze przechodzą w ulewy, często o bardzo wielkim natężeniu, zmniejszając znacznie widzialność. Występują gwałtowne wyładowania atmosferyczne. Fala wiatrowa szybko rośnie silnie się załamując. Morze szybko pokrywa się pianą, nawet w strefach bez opadów widzialność się zmniejsza, słychać huk morza i wycie wiatru. Strefa 3 Strefa centralna cyklonu (wiatrów huraganowych). Wiatr osiągnął siłę huraganu, przy czym jego prędkość nie jest stała na tle jednostajnego huraganowego wiatru odczuwa się jeszcze jego porywy (12°B lub więcej). Niebo jest granatowe lub ołowiano-szare (jeśli jeszcze je widać), panuje mrok. Widzialność jest bardzo ograniczona. W powietrzu poziomo leci wraz z wiatrem woda i płyta piany, nie można odróżnić, czy to woda z opadów, czy z morza. Fale, bardzo wysokie i załamujące się, wykazują silną asymetrię, przy czym mają łagodne wierzchołki, jak gdyby "przyduszone" przez wiatr. Strefa 4 Strefa oka cyklonu. Panują tu słabe (do 10 W) lub cisza. Jest ciepło. Obserwuje się zachmurzenie całkowite (Stratus) lub niebo pokryte chmurami wysokimi (Cirrus, Cirrocumulus), pomiędzy którymi widać błękit nieba. Widzialność jest dobra do umiarkowanej (6-7), niekiedy słaba (5). Na powierzchni morza występują wielkie, słoneczne góry wodne, chaotycznie wznoszące się i opadające w całkowitej ciszy. Ciśnienie atmosferyczne jest bardzo niskie, spadek ciśnienia zatrzymuje się, choć ciśnienie wykazuje występowanie nieregularnych zmian w granicach pierwszych kilku hPa.

czytaj dalej: [2], [3]