Co je to cyklón? Téměř každého člověka zajímá počasí – dívá se na předpovědi, zprávy. Často přitom slýchá o cyklonech a anticyklonech. Většina lidí ví, že tyto atmosférické jevy přímo souvisejí s počasím za oknem. V tomto článku se pokusíme zjistit, co to je.
Co je to cyklón
Cyklón je zóna nízkého tlaku pokrytá systémem kruhových větrů. Jednoduše řečeno, jde o grandiózní plochý atmosférický vír. Vzduch v něm se navíc spirálovitě pohybuje kolem epicentra a postupně se k němu přibližuje. Za důvod tohoto jevu je považován nízký tlak v centrální části. Hmoty teplého vlhkého vzduchu se proto řítí vzhůru a rotují kolem středu cyklónu (oka). To způsobuje akumulaci mraků s vysokou hustotou. V této zóně zuří silný vítr, jehož rychlost může dosáhnout 270 km/h. Na severní polokouli se vzduch otáčí proti směru hodinových ručiček sněkteré otočení směrem ke středu. V anticyklónách naopak vzduch víří ve směru hodinových ručiček. Tropický cyklón na jižní polokouli funguje velmi podobně. Směry jsou však obrácené. Cyklony mohou dosahovat různých velikostí. Jejich průměr může být velmi velký - až několik tisíc kilometrů. Například velký cyklón je schopen pokrýt celý evropský kontinent. Tyto atmosférické jevy se zpravidla tvoří v určitých geografických bodech. Například jižní cyklón přichází do Evropy z Balkánu; oblasti Středozemního, Černého a Kaspického moře.
Mechanismus tvorby cyklonu – první fáze
Co je to cyklón a jak vzniká? Na frontách, tedy v zónách styku teplých a studených vzduchových hmot, vznikají a rozvíjejí se cyklóny. Tento přírodní jev vzniká, když se masa studeného polárního vzduchu setká s masou teplého, vlhkého vzduchu. Zároveň se teplé vzduchové masy propukly v řadu studených a vytvořily v nich něco jako jazyk. Toto je začátek cyklónu. Tyto proudy s různou teplotou a hustotou vzduchu, klouzající vůči sobě navzájem, vytvářejí vlnu na čelní ploše a následně i na samotné frontové linii. Vzniká útvar připomínající oblouk, natočený konkávností směrem k teplým vzduchovým hmotám. Její úsek, který se nachází v přední východní části cyklony, je teplá fronta. Západní část, která se nachází za atmosférickým jevem, je studená fronta. VV intervalu mezi nimi v cyklonu jsou často zóny dobrého počasí, které obvykle trvá jen několik hodin. Takové vychýlení přední linie je doprovázeno poklesem tlaku na vrcholu vlny.
Cyklonová evoluce: druhá fáze
Atmosférický cyklón se dále vyvíjí. Vytvořená vlna, pohybující se zpravidla na východ, severovýchod nebo jihovýchod, se postupně deformuje. Jazyk teplého vzduchu proniká dále na sever a tvoří dobře definovaný teplý sektor cyklónu. V jeho přední části plují teplé vzduchové hmoty na chladnějších a hustších. Jak stoupá, pára kondenzuje a vytváří silný cumulonimbus mrak, který vede ke srážkám (déšť nebo sníh), které trvají dlouhou dobu. Šířka pásma takových frontálních srážek je asi 300 km v létě a 400 km v zimě. Ve vzdálenosti několika set kilometrů před teplou frontou u zemského povrchu dosahuje stoupající proudění vzduchu výšky 10 km i více, ve které kondenzuje vlhkost a tvoří ledové krystaly. Tvoří bílé cirry. Proto přesně z nich lze předpovědět přiblížení teplé fronty cyklónu.
Třetí fáze vzniku atmosférického jevu
Další charakteristiky cyklónu. Vlhký teplý vzduch teplého sektoru, přecházející přes chladnější povrch Země, tvoří nízké vrstevnaté mraky, mlhy a mrholení. Po přechodu teplé fronty nastává teplé oblačné počasí s jižními větry. Známky toho jsou často opar a lehká mlha. Pak se blíží studená fronta. Studený vzduch, který prochází podél něj, plave pod teplým vzduchem a vytlačuje ho nahoru. To vede ke vzniku cumulonimbus mraků. Jsou příčinou přeháněk, bouřek, které jsou doprovázeny silným větrem. Pásmo srážek studené fronty je široké asi 70 km. Postupem času se zadní část cyklonu vymění. Přináší silné větry, kupovité mraky a chladné počasí. V průběhu času studený vzduch vytlačuje teplý vzduch na východ. Poté nastane jasné počasí.
Jak vznikají cyklóny: Fáze čtyři
Jak jazyk teplého vzduchu proniká do masy studeného vzduchu, je stále více obklopený masami studeného vzduchu a sám je vytlačován vzhůru. V centru cyklóny tak vzniká zóna nízkého tlaku, kam se řítí okolní vzduchové masy. Na severní polokouli se vlivem rotace Země otáčejí proti směru hodinových ručiček. Jak bylo uvedeno výše, jižní cyklóny mají opačný směr rotace vzduchových hmot. Právě díky tomu, že se Země otáčí kolem své osy, nesměřují větry ke středu atmosférického jevu, ale směřují tangenciálně ke kruhu kolem něj. Jak se cyklón vyvíjí, zesilují.
Pátá fáze vývoje cyklonu
Chladný vzduch se v atmosférickém jevu pohybuje vyšší rychlostí než teplý vzduch. Studená fronta cyklony proto postupně splývá s teplou a vytváří tzv. okluzní frontu. VPovrch Země již není teplou zónou. Zůstaly tam jen masy studeného vzduchu.
Teplý vzduch stoupá vzhůru, kde se postupně ochlazuje a uvolňuje se ze zásob vlhkosti, které padají k zemi ve formě deště nebo sněhu. Rozdíl mezi teplotou studeného a teplého vzduchu se postupně vyrovnává. Ve stejnou dobu začne cyklón slábnout. V těchto vzduchových hmotách však neexistuje úplná homogenita. Po tomto cyklónu se v přední části na hřebeni nové vlny objeví druhý. Tyto atmosférické jevy vždy přicházejí v sérii, přičemž každý následuje poněkud jižně od předchozího. Výška cyklónového víru často dosahuje stratosféry, to znamená, že stoupá do výšky 9-12 km. Zvláště velké lze nalézt ve výškách 20-25 km.
Rychlost cyklonu
Cyklony jsou téměř vždy v pohybu. Jejich rychlost pohybu může být velmi různá. Se stárnutím atmosférického jevu se však snižuje. Nejčastěji se pohybují rychlostí asi 30-40 km / h, přičemž urazí vzdálenost 1000-1500 km nebo více za 24 hodin. Někdy se pohybují rychlostí 70-80 km za hodinu a ještě více, přičemž projdou 1800-2000 km za den. Tímto tempem může být cyklón, který dnes zuřil v oblasti Anglie, za 24 hodin již v oblasti Leningradu nebo Běloruska a vyvolat prudkou změnu počasí. Jak se přibližuje centrum atmosférického jevu, tlak klesá. Pro cyklóny a hurikány existují různá jména. Jednou z nejznámějších je Katrina, která způsobila vážné škody Spojeným státům.
Atmosférické fronty
Co jecyklóny, už jsme na to přišli. Dále si povíme něco o jejich konstrukčních složkách – atmosférických frontách. Co způsobuje, že obrovské masy vlhkého vzduchu v cyklonu stoupají vysoko? Abychom dostali odpověď na tuto otázku, musíme nejprve pochopit, co jsou takzvané atmosférické fronty. Již jsme řekli, že teplý tropický vzduch se pohybuje od rovníku k pólům a na své cestě se setkává s chladnými vzduchovými masami mírných zeměpisných šířek. Protože se vlastnosti teplého a studeného vzduchu výrazně liší, je přirozené, že se jejich pole nemohou okamžitě smíchat. V místě setkání vzduchových hmot různých teplot se objevuje jasně definovaný pás - přechodová zóna mezi vzdušnými frontami s různými fyzikálními vlastnostmi, které se v meteorologii říká frontální plocha. Pásmo oddělující vzdušné masy mírných a tropických šířek se nazývá polární fronta. A čelní plocha mezi mírnými a arktickými zeměpisnými šířkami se nazývá arktická. Vzhledem k tomu, že hustota teplých vzduchových hmot je menší než hustota studených, je fronta nakloněná rovina, která se vždy naklání ke studenému masivu pod extrémně malým úhlem k povrchu. Studený vzduch, protože je hustší, když se setká s teplým vzduchem, zvedá jej nahoru. Při představě fronty mezi vzduchovými hmotami je třeba mít vždy na paměti, že se jedná o pomyslnou plochu nakloněnou nad zemí. Linie atmosférické fronty, která se vytvoří, když tento povrch překročí Zemi, je vyznačena na mapách počasí.
Typhoon
Zajímalo by mě, jestli je v přírodě něco krásnějšího než takový jev, jako je tajfun? Jasná klidná obloha nad studnou stěn vytvořená šílenou smrští, provrtaná klikatými blesky, stěny vysoké dva Everesty? Velké potíže však hrozí každému, kdo skončí na dně této studny…
Počínaje rovníkovými šířkami směřují tajfuny na západ a poté (na severní polokouli) se obracejí na severozápad, sever nebo severovýchod. Přestože každý z nich nesleduje přesně dráhu toho druhého, většina z nich sleduje křivku, která má tvar paraboly. Rychlost tajfunů se zvyšuje, jak postupují na sever. Pokud se v blízkosti rovníku a směrem na západ pohybují rychlostí pouze 17-20 km / h, pak po otočení na severovýchod může jejich rychlost dosáhnout 100 km / h. Jsou však chvíle, kdy tajfuny nečekaně oklamou všechny předpovědi a výpočty a tajfuny se buď úplně zastaví, nebo se šíleně vrhnou vpřed.
Oko hurikánu
Oko je miska s vypouklými stěnami mraků, ve kterých je relativně slabý vítr nebo naprostý klid. Obloha je jasná nebo polojasná. Tlak je 0,9 normální hodnoty. Oko tajfunu může mít velikost od 5 do 200 km v průměru, v závislosti na fázi jeho vývoje. U mladého hurikánu je velikost oka 35-55 km, zatímco u rozvinutého se zmenšuje na 18-30 km. Jak tajfun odezní, oko znovu roste. Čím jasněji je to naznačeno, tím silnější je tajfun. U takových hurikánů je vítr silnější blízko středu. Uzavření všech proudů kolem oka, větry vířípři rychlostech až 425 km/h, s postupným zpomalováním, jak se vzdalujete od středu.
