Ciklon: definicija, vrste, nastanek in primeri (tropski, ekstratropski)

V meteorologiji se ciklon nanaša na območje nizkega tlaka z vetrovi, ki se usmerjajo navznoter. Cikloni se na južni polobli vrtijo v smeri urinega kazalca, na severni polobli pa v nasprotni smeri. Ciklon je splošni izraz za različne vrste sistemov nizkega pritiska, kot so tropski cikloni, ekstra tropski cikloni in tornadi.

Največji sistemi nizkega tlaka so ekstratropični cikloni in polarni cikloni s hladnim jedrom, ki ležijo na sinoptični lestvici, ki je v meteorologiji horizontalna dolžina 1000 km ali več. Cikloni s toplim jedrom so tropski cikloni, mezocikloni in polarni nizki zračni sistemi, ki ležijo na manjši mezoskali. Subtropski cikloni so srednje veliki. Cikloni so bili tudi na drugih planetih zunaj Zemlje, na primer na Marsu in Neptunu. Na primer velika rdeča pega na Jupitru in velika črna pega na Neptunu.

Ciklone imenujemo tudi orkani in tajfuni. Sestavljeni so iz očesa, očesne stene in dežnih pasov.

Proces nastajanja in krepitve ciklonov je opisan kot ciklogeneza. Ekstratropski cikloni nastajajo kot valovi na velikih območjih povečanih temperaturnih kontrastov na srednjih širinah, ki se imenujejo baroklinska območja. Ta območja se krčijo in oblikujejo vremenske fronte, ko se cirkulacija ciklona zapira in postaja intenzivnejša. Kasneje v svojem življenjskem ciklu cikloni oblikujejo tako imenovano okluzijsko fronto. Pot ciklona nato v življenjskem ciklu, ki traja od 2 do 6 dni, usmerja usmerjevalni tok polarnega ali subtropskega jetstreama.

Vrste ciklonov

• Tropski cikloni (tropski cikloni): sistemi s toplim jedrom, ki se razvijejo nad toplimi oceanskimi vodami. V različnih regijah jih imenujemo hurikani (Atlantski ocean), tajfuni (severozahodni Tihi ocean) ali preprosto cikloni (Indijski in južni Tihi ocean). Intenzivnost tropskih ciklonov se pogosto ocenjuje z lestvico Saffir–Simpson (stopnje 1–5).
• Ekstratropski cikloni (ekstra tropski cikloni): običajno hladno-jedrni sistemi srednje do velike sinoptične razsežnosti. Nastanejo ob velikih horizontalnih temperaturnih kontrastih in so tesno povezani z vremenskimi frontami.
• Subtropski cikloni (Subtropski cikloni): imajo lastnosti obeh tipov — deloma toplo jedro, deloma frontalni značaj. Pogosto se razvijejo nad toplimi obalnimi območji ali v povezavi z ostanki tropskih sistemov.
• Mezocikloni (mezocikloni): vrtinčasti sistemi na mezoskali, povezani s silovitimi nevihtami in supercelicami; lahko proizvedejo tornade.
• Polarni cikloni in polarni nizki sistemi: manjši hladni vrtinci blizu polarnih območij, pogosto hladno jedro in kratkotrajni, lahko prinesejo močan veter in močan sneg v zimskem času.

Zgradba ciklona

Pri močnejših tropskih ciklonih je tipična anatomska razdelitev:

• Oko (očesa): območje relativnega miru in nizke oblačnosti v središču ciklona. Velikost očesa je lahko od nekaj kilometrov do več deset kilometrov.
• Očesna stena: obroč gostih oblakov in nevihte, kjer so najmočnejši vetrovi in padavine.
• Dežni pasovi: spiralni pasovi oblakov in padavin, ki se raztezajo od očesa navzven in prinašajo intenzivne plohe ter nevihto.

Ekstratropski cikloni imajo namesto očesa bolj izrazite frontalne strukture (topla, hladna in okluzijska fronta) in široko polje vetrov na sinoptični lestvici.

Nastanek (ciklogeneza) in življenjski cikel

Ciklogeneza zajema več različnih mehanizmov, odvisno od tipa ciklona:

• Ekstratropski cikloni: pogosto se začnejo kot valovi na mejnem toku med toplim in hladnim zrakom (baroklinska območja). Vpliv zgornjih tokov (jetstream) in divergenča v višjih plasteh atmosfere lahko pospešita razvoj. Sčasoma se oblikujejo vremenske fronte in pozneje okluzija, ki običajno vodi v postopen razpad ciklona.
• Tropski cikloni: potrebujejo toplo površino oceana (običajno nad ~26–27 °C), veliko navpičnega nestabilnosti, visoko vlažnost v spodnjih plasteh troposfere in dovolj močan vpliv Coriolisove sile, zato se redko pojavijo bližje kot 5° zemljepisne širine od ekvatorja. Glavni vir energije je sproščanje latentne toplote ob kondenzaciji vlage.
• Mezocikloni in tornadoji: nastanejo iz močnih neviht in supercelic, kjer prisotna rotacija na majhni skali (vertikalni vrtinci) lahko dodatno ojača in privede do nastanka tornadov.

Življenjski cikel ciklona običajno vključuje faze: začetna motnja → krepitev (intenzifikacija) → zrelost (maksimalna intenziteta) → okluzija (pri ekstratropičnih sistemih) → razpad. Trajanje se močno razlikuje: ekstratropični cikloni pogosto trajajo od 2 do 6 dni (kot omenjeno), tropski cikloni pa lahko vztrajajo več dni do nekaj tednov, odvisno od pogojev.

Fizikalni dejavniki in smer vrtenja

Smer vrtenja ciklonov določa Coriolisova sila, ki povzroči odklon gibanja zračnih mas in daje ciklonom njihovo značilno rotacijo (smer urinega kazalca na južni polobli, nasprotno na severni). Zaradi tega se cikloni ne razvijajo tik ob ekvatorju, kjer je Coriolisov učinek zelo šibek.

Vplivi in nevarnosti

• Močni vetrovi in direktne poškodbe objektov.
• Obalni viharni val (storm surge) pri tropskih ciklonih, ki lahko povzroči obsežne poplave in erozijo.
• Intenzivne padavine in poplave v notranjosti celin, tudi po zmanjšanju hitrosti vetra.
• Obsežne nevihte in nastanek tornadojev v obrobnih območjih ciklona.
• Motnje v komunikacijah, energetiki in prometu, ter dolgoročni gospodarski učinki.

Primeri in napovedovanje

Za tropske ciklone obstajajo mednarodne poimenovalne prakse (imena državnih meteoroloških služb) in kategorije po jakosti (npr. Saffir–Simpson). Ekstratropski cikloni so predmet sinoptičnih napovedi, kjer ključne vloge igrajo analiza frontalnih struktur, satelitski in radarski posnetki ter modeli, ki upoštevajo učinke območij temperaturnih kontrastov in jetstreama.

Prognoze in zgodnje opozorilne storitve so ključne za zmanjševanje tveganj, saj pravočasne evakuacije, zaščita premoženja in priprava infrastrukture lahko znatno zmanjšajo škodo in število žrtev.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je ciklon?

V: Kako se cikloni vrtijo?

V: Kaj je sinoptična lestvica?

V: Kaj so cikloni s toplim jedrom?

V: Ali obstajajo tudi drugi planeti zunaj Zemlje, ki imajo cikle?

V: Kaj je ciklogeneza?

V: Kako dolgo traja, da cikel zaključi svoj življenjski cikel?

Išči po črki