Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvad forårsager en orkanes skyer til Spiral?

Satellitportræt af en orkan er umiskendelig: en mægtig vortex af tårnhøje skyer med et klart "øje" som navet. Disse gigantiske, vilde storme begynder ved lave breddegrader, skubbes langs med handelsvind. De fleste sådanne tropiske cykloner danner i forskellige yngleområder i det vestlige og østlige Nordlige Stillehav, det vestlige Atlanterhav, Det Indiske Ocean og det vestlige Sydlige Stillehav. Sammen med "orkanen" - deres navn i Nord- og Mellemamerika - kaldes de forskellige tyfoner, baguier og cykloner. Den vindende spiral af deres vind, der kan rage over 240 kilometer i timen (150 mph), stammer fra en sammenflydelse af kræfter.

Trykgradientstyrde

Vind er bevægelsen af ​​luft fra områder af højere til lavere atmosfærisk tryk. En lavtrykscelle kaldes en cyklon, ikke forveksles med det regionale udtryk for orkaner i Det Indiske Ocean. Den modsatte situation er anticyclonen, en højtrykscelle. Vind strømmer udad langs en trykgradient fra en anticyklon, indad i en cyklon. En orkan er en cyklon med en særlig alvorlig trykgradient, intensiveret af varme havvand og den dårlige energi i kondens.

Coriolis Effect

Hvis planeten var stationær, ville vindene skynde sig ind i områder af lavtrykshoved på - det vil sige vinkelret på linjerne med fælles tryk kaldes isobarer. Jorden roterer dog, og den planetariske spindiver flytter luft fra lige linjer. Denne rotationspåvirkning kaldes Coriolis-effekten. På den nordlige halvkugle bøjes vindene til højre; i den sydlige halvkugle til venstre. Øvre vinder spiraler således omkring en lav, omtrent parallel med isobars - mod uret på den nordlige halvkugle, med uret i det sydlige. Coriolis-effekten er næsten ikke-eksisterende langs ækvator, og så orkaner, på trods af deres tropiske levesteder, danner ikke inden for nogle få grader af den globale midriff, heller ikke krydser de: Lavtryksceller der er direkte "fyldt" ved indkommende luft, uden den cykloniske hvirvling, der hjælper med at føde en orkan.

Friktionspåvirkninger

Tættere på jordens overflade virker en anden kraft for at ændre luftbevægelsen: friktion. Nedre vinder trækker sig mod land eller vand og spiraler dermed tættere omkring den lave - en effekt ses normalt inden for en højde på 5.000 fod. Indflydelsen kan konceptualiseres i forhold til vinkler. Hvis den eneste kraftstyrende luftbevægelse var trykgradienten, ville vinden strømme 90 grader til isobarer; under påvirkning af Coriolis-effekten alene ville det strømme ved 0 grader. Friktion vækker vindvinklen over isobarer til et sted mellem 0 og 90 grader.

Hurricane Structure

Den orkanens hårdeste vind er generelt de spiraler tæt og hurtigt opad omkring øjet. Disse er gales suget ned i trykgradienten og skyndte sig enormt af kondenserende isobarer nær midten af ​​den lave. Når de styrker, øger vindene fordampning af overfladevand; som de springer opad kondenserer og frigiver vanddampen massive mængder latent varmeenergi. Dette brænder orkanen og bygger de øgede tordenhuller i øjenvandet, hvor cyklons strålende regnbøjler korskruer. Den voldsomme øjenvåge monterer titusindvis af fødder i himlen, mens i luften af ​​orkanens luft synker langsomt, afskrækker skydannelsen og holder forholdene værst rolige. Luft spundet opad i regnbåndene og øjnene løber derefter udad fra midten.

Klik for at udvide hele teksten