Cicloni, anticicloni, tifoni, uragani, tornado, tornado: questi fenomeni sono causati da movimenti di vortici nell'atmosfera, accompagnati da precipitazioni (maggiori o minori). Considera le caratteristiche e le condizioni per il verificarsi di questo elemento.
Movimento delle masse d'aria nell'atmosfera
Nell'atmosfera del nostro pianeta c'è una circolazione costante di masse d'aria con trasferimento di energia e componenti materiali. Movimento in corso:
- da nord a sud e nella direzione opposta (meridionale);
- da ovest a est e nella direzione opposta (latitudinale).
Nella troposfera, oltre ai trasferimenti meridionali e latitudinali delle masse d'aria, ci sono movimenti vorticosi dell'atmosfera, accompagnati da precipitazioni - cicloni e anticicloni.
Questi fenomeni causano cambiamenti nelle condizioni climatiche in tutte le regioni del pianeta.
Negli strati inferiori della troposfera, nella zona tropicale, le masse d'aria si riscaldano abbastanza fortemente. Allo stesso tempo, le masse d'aria sono piene di umidità (soprattutto negli oceani). L'aria calda salefino ad un' altezza di 1000-1200 metri, dove inizia a rinfrescarsi con la successiva formazione di nubi. Al posto delle masse calde sollevate, arrivano le masse fredde settentrionali (nell'emisfero settentrionale). Le masse d'aria calda vengono catturate dalla forza di Coriolis causata dalla rotazione terrestre. Cominciano a muoversi non solo verso l' alto, ma anche orizzontalmente, deviando da una direzione rettilinea - nell'emisfero settentrionale a nord-est. Le masse fredde vanno a sud-ovest (nell'emisfero sud, le masse d'aria si muovono esattamente nella direzione opposta). È così che si formano gli alisei.
La superficie dell'acqua dell'oceano, riscaldata entro la fine dell'estate e l'inizio dell'autunno, offre un'opportunità per la formazione di altre masse d'aria piene di umidità: i monsoni. La loro direzione è esattamente opposta agli alisei.
L'equilibrio termico del pianeta è mantenuto grazie al trasferimento inter-latitudinale globale: calore dalle latitudini tropicali alle alte latitudini, freddo dalle latitudini subpolari (alte) ai tropici.
L'attività ciclonica dell'atmosfera si basa sulla connessione della circolazione tropicale con l'attività parassita delle masse d'aria alle latitudini temperate.
Ciclogenesi
Questo termine si riferisce alla formazione, sviluppo o collasso del moto vorticoso dell'atmosfera, accompagnato da precipitazioni. Cioè, un ciclone qualsiasi: un vortice con una bassa pressione all'interno. "Nelle viscere" dei cicloni dell'emisfero settentrionale i venti soffiano in senso antiorario. La regione inferiore del ciclone è caratterizzata dalla deviazione del vento verso il suo centro.
La meteorologia moderna divide i vortici ciclonici in due tipi: in base alla loro posizioneorigine e successiva attività - tropicale ed extratropicale (cicloni temperati).
I primi si formano ai tropici, con lo sviluppo raggiungono dimensioni fino a mille chilometri (molto raramente di più). Il secondo è il moto vorticoso dell'atmosfera nella zona delle latitudini temperate e subpolari. I cicloni extratropicali raggiungono dimensioni enormi (fino a diverse migliaia di chilometri).
La velocità del movimento vorticoso dell'aria nei cicloni tropicali è enorme, può raggiungere valori di tempesta. Questi vortici possono diventare extratropicali mentre si muovono.
Condizioni necessarie per la formazione di un moto vorticoso tropicale
Affinché si formi un vortice tropicale, è necessario che l'aria circostante sia satura di umidità (questo dà un fattore di instabilità). L'acqua nell'oceano si riscalda fino a una profondità di cinquanta metri, a una temperatura di oltre ventisei gradi Celsius. Quando i vapori condensano negli strati inferiori della troposfera, l'aria deve raffreddarsi molto rapidamente (questa è la principale fonte di energia del ciclone).
Tifoni e uragani - cicloni tropicali
Nell'estremo oriente e nei paesi del sud-est asiatico i vortici tropicali dell'atmosfera accompagnati da precipitazioni sono chiamati tifoni. Nei paesi del Nord e del Sud America - uragani (tra gli indiani Maya, il dio del vento è Hurakan). Se la velocità di una tempesta durante una tempesta supera i centodiciassette chilometri orari, allora questo è già un uragano.
I cicloni tropicali portano forti piogge. In mare, durante un tifone e un uragano, si alzano enormi onde. Ma sono indeboliti cadendo sottoazione del vento a terra. Gli acquazzoni causati dai cicloni tropicali cadono nell'entroterra a distanze fino a quaranta chilometri. Questo è molto importante per mitigare il clima secco dei continenti.
I cicloni stessi trasportano riserve di energia da un luogo all' altro del pianeta, dai tropici alle zone temperate. Questo è importante per i processi ciclonici globali nell'atmosfera, perché porta a una convergenza delle temperature sul pianeta, livellando il clima e rendendolo più mite.
Cicloni e anticicloni extratropicali
I movimenti vorticosi dell'atmosfera di dimensioni enormi (diverse migliaia di chilometri), accompagnati da precipitazioni e che si verificano nelle zone temperate e subpolari, sono chiamati cicloni e anticicloni extratropicali. I vortici di vento nei cicloni settentrionali ruotano nella stessa direzione dei tifoni settentrionali.
Con l'avvento di un tale uragano, il tempo è inclemente, ma l'anticiclone porta una giornata limpida e soleggiata.
Presenza di cicloni di latitudini temperate
Per rappresentare il meccanismo di accadimento di queste formazioni è necessario operare con il concetto di fronte atmosferico. In prima approssimazione, questo è solo un confine che separa due diverse masse d'aria.
In effetti, questa è una zona di diverse decine di chilometri, inclinata di un grado. Nel caso di un fronte caldo, la sua pendenza si trova nella direzione del movimento (copre, per così dire, la massa fredda dall' alto). A freddo - al contrario, nella parte opposta del movimento. L'equazione del moto dell'atmosfera è espressa attraverso la formula di Max Margules(meteorista australiano).
L'interazione dei fronti caldo e freddo porta alla formazione di un vortice ciclonico. Con una tale connessione, parte del fronte caldo viene introdotta nella massa fredda sotto forma di una "lingua" allungata. Allo stesso tempo, l'aria calda sale come aria più leggera.
Durante questa interazione, si verificano due processi che portano a un vortice ciclonico. Le molecole di vapore (acqua), salendo, iniziano a ruotare: sono interessate dal campo magnetico terrestre. Coinvolgono in questo movimento rotatorio tutta l'aria circostante. Di conseguenza, da esso si forma un enorme vortice e molecole d'acqua.
In alto, le masse d'aria si stanno raffreddando. In questo caso, il vapore acqueo condensa, che si trasforma in nuvole (queste sono pioggia, grandine, neve successive). Tale tempo con il m altempo può persistere per diversi giorni o addirittura settimane. Questo dipenderà dalla "longevità" del ciclone: maggiore è la fornitura di aria calda, più a lungo esiste il ciclone.
Presenza di anticicloni
L'emergere di questo vortice è dovuto all'abbassamento delle masse atmosferiche quando vengono riscaldate con le masse circostanti, senza scambio di calore. Durante questo processo, l'umidità all'interno diminuisce, e questo comporta l'evaporazione delle nuvole già esistenti. Sotto l'influenza del campo magnetico terrestre, le molecole d'acqua iniziano a ruotare - negli anticicloni settentrionali - in senso orario. Il tempo costante in questo processo può durare fino a tre settimane.
