Cyclones, anticyclones, typhons, ouragans, tornades, tornades - ces phénomènes sont causés par des mouvements de vortex dans l'atmosphère, accompagnés de précipitations (plus ou moins importantes). Considérez les caractéristiques et les conditions d'apparition de cet élément.
Mouvement des masses d'air dans l'atmosphère
Dans l'atmosphère de notre planète, il y a une circulation constante de masses d'air avec le transfert d'énergie et de composants matériels. Mouvement en cours:
- du nord au sud et dans la direction opposée (méridionale);
- d'ouest en est et dans la direction opposée (latitudinale).
Dans la troposphère, en plus des transferts méridiens et latitudinaux de masses d'air, il y a des mouvements tourbillonnaires de l'atmosphère, accompagnés de précipitations - cyclones et anticyclones.
Ces phénomènes provoquent des changements dans les conditions climatiques dans toutes les régions de la planète.
Dans les basses couches de la troposphère, dans la zone tropicale, les masses d'air se réchauffent assez fortement. Dans le même temps, les masses d'air se remplissent d'humidité (surtout au-dessus des océans). L'air chaud montejusqu'à une hauteur de 1000-1200 mètres, où il commence à se refroidir avec la formation ultérieure de nuages. Au lieu des masses chaudes élevées, viennent les masses froides du nord (dans l'hémisphère nord). Les masses d'air chaud sont capturées par la force de Coriolis provoquée par la rotation de la Terre. Ils commencent à se déplacer non seulement vers le haut, mais aussi horizontalement, tout en s'écartant d'une direction rectiligne - de l'hémisphère nord au nord-est. Les masses froides vont vers le sud-ouest (dans l'hémisphère sud, les masses d'air se déplacent exactement dans la direction opposée). C'est ainsi que se forment les alizés.
La surface de l'eau de l'océan, réchauffée à la fin de l'été et au début de l'automne, offre la possibilité de former d'autres masses d'air remplies d'humidité - les moussons. Leur direction est strictement opposée aux alizés.
L'équilibre thermique de la planète est maintenu grâce au transfert global inter-latitudinal: chaleur des latitudes tropicales vers les hautes latitudes, froid des latitudes subpolaires (hautes) vers les tropiques.
L'activité cyclonique de l'atmosphère est basée sur la connexion de la circulation tropicale avec l'activité turbulente des masses d'air aux latitudes tempérées.
Cyclogenèse
Ce terme fait référence à la formation, au développement ou à l'effondrement du mouvement vortex de l'atmosphère, accompagné de précipitations. C'est-à-dire n'importe quel cyclone - un vortex avec une basse pression à l'intérieur. "Dans les entrailles" des cyclones de l'hémisphère nord, les vents soufflent dans le sens antihoraire. La région inférieure du cyclone est caractérisée par la déviation du vent vers son centre.
La météorologie moderne divise les tourbillons cycloniques en deux types: selon leur emplacementorigine et activité ultérieure - tropicales et extratropicales (cyclones tempérés).
Les premiers se forment sous les tropiques, avec le développement ils atteignent une taille allant jusqu'à mille kilomètres (très rarement plus). Le second est le mouvement tourbillonnaire de l'atmosphère dans la zone des latitudes tempérées et subpolaires. Les cyclones extratropicaux atteignent des tailles énormes (jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres).
La vitesse du mouvement turbulent de l'air dans les cyclones tropicaux est énorme, elle peut atteindre des valeurs orageuses. Ces tourbillons peuvent devenir extratropicaux lorsqu'ils se déplacent.
Conditions nécessaires à la formation d'un tourbillon tropical
Pour qu'un vortex tropical se forme, il faut que l'air ambiant soit saturé d'humidité (cela donne un facteur d'instabilité). L'eau de l'océan se réchauffe jusqu'à une profondeur de cinquante mètres, à une température de plus de vingt-six degrés Celsius. Lorsque les vapeurs se condensent dans les basses couches de la troposphère, l'air doit se refroidir très rapidement (c'est la principale source d'énergie du cyclone).
Typhons et ouragans - cyclones tropicaux
En Extrême-Orient et dans les pays d'Asie du Sud-Est, les mouvements tourbillonnaires tropicaux de l'atmosphère accompagnés de précipitations sont appelés typhons. Dans les pays d'Amérique du Nord et du Sud - ouragans (chez les Indiens mayas, le dieu du vent est Hurakan). Si la vitesse d'une tempête pendant une tempête dépasse cent dix-sept kilomètres à l'heure, alors c'est déjà un ouragan.
Les cyclones tropicaux apportent de fortes pluies. En mer, lors d'un typhon et d'un ouragan, d'énormes vagues surgissent. Mais ils sont affaiblis en tombant sousaction du vent sur terre. Les averses causées par les cyclones tropicaux tombent à l'intérieur des terres à des distances allant jusqu'à quarante kilomètres. Ceci est très important pour atténuer le climat sec des continents.
Les cyclones eux-mêmes transportent des réserves d'énergie d'un endroit à l'autre de la planète, des tropiques aux zones tempérées. Ceci est important pour les processus cycloniques mondiaux dans l'atmosphère, car cela conduit à une convergence des températures sur la planète, nivelant le climat et le rendant plus doux.
Cyclones et anticyclones extratropicaux
Les mouvements tourbillonnaires de l'atmosphère de grande taille (plusieurs milliers de kilomètres), accompagnés de précipitations et se produisant dans les zones tempérées et subpolaires, sont appelés cyclones et anticyclones extratropicaux. Les tourbillons de vent dans les cyclones du nord tournent dans la même direction que les typhons du nord.
Avec l'avènement d'un tel ouragan, le mauvais temps s'installe, mais l'anticyclone apporte une journée claire et ensoleillée.
Occurrence de cyclones des latitudes tempérées
Pour représenter le mécanisme d'apparition de ces formations, il faut opérer avec la notion de front atmosphérique. En première approximation, il ne s'agit que d'une frontière séparant deux masses d'air différentes.
En fait, il s'agit d'une zone de plusieurs dizaines de kilomètres, inclinée d'un angle d'un degré. Dans le cas d'un front chaud, sa pente se situe dans la direction du mouvement (il recouvre pour ainsi dire la masse froide par le haut). A froid - au contraire, dans le côté opposé du mouvement. L'équation du mouvement de l'atmosphère s'exprime par la formule de Max Margules(Météorologue australien).
L'interaction des fronts chauds et froids conduit à la formation d'un vortex cyclonique. Avec une telle connexion, une partie du front chaud est introduite dans la masse froide sous la forme d'une "langue" allongée. Dans le même temps, l'air chaud s'élève sous forme d'air plus léger.
Au cours de cette interaction, deux processus se produisent, conduisant à un vortex cyclonique. Les molécules de vapeur (d'eau), montantes, se mettent à tourner: elles sont affectées par le champ magnétique de la Terre. Ils entraînent dans ce mouvement de rotation tout l'air ambiant. En conséquence, un énorme tourbillon se forme à partir de celui-ci et des molécules d'eau.
Au sommet, les masses d'air se refroidissent. Dans ce cas, la vapeur d'eau se condense, qui se transforme en nuages (il s'agit de pluie, de grêle, de neige). Un tel temps avec du mauvais temps peut durer plusieurs jours, voire des semaines. Cela dépendra de la "longévité" du cyclone: plus l'apport d'air chaud est important, plus le cyclone existe longtemps.
Occurrence d'anticyclones
L'émergence de ce vortex est due à l'abaissement des masses atmosphériques lorsqu'elles s'échauffent avec les masses environnantes, sans échange de chaleur. Au cours de ce processus, l'humidité à l'intérieur diminue, ce qui entraîne l'évaporation des nuages déjà existants. Sous l'influence du champ magnétique terrestre, les molécules d'eau commencent à tourner - dans les anticyclones du nord - dans le sens des aiguilles d'une montre. Un temps stable dans ce processus peut durer jusqu'à trois semaines.
