Kas ir ciklons? Gandrīz katrs cilvēks interesējas par laikapstākļiem – skatās prognozes, atskaites. Tajā pašā laikā viņš bieži dzird par cikloniem un anticikloniem. Lielākā daļa cilvēku zina, ka šīs atmosfēras parādības ir tieši saistītas ar laikapstākļiem aiz loga. Šajā rakstā mēs centīsimies noskaidrot, kas tie ir.
Kas ir ciklons
Ciklons ir zema spiediena zona, ko klāj apļveida vēju sistēma. Vienkārši sakot, tas ir grandiozs plakans atmosfēras virpulis. Turklāt gaiss tajā pārvietojas pa spirāli ap epicentru, pakāpeniski tuvojoties tam. Šīs parādības cēlonis tiek uzskatīts par zemu spiedienu centrālajā daļā. Tāpēc siltas mitras gaisa masas steidzas uz augšu, griežoties ap ciklona centru (acs). Tas izraisa augsta blīvuma mākoņu uzkrāšanos. Šajā zonā plosās spēcīgi vēji, kuru ātrums var sasniegt 270 km/h. Ziemeļu puslodē gaiss griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam ardaži pagriežas virzienā uz centru. Gluži pretēji, anticiklonos gaiss griežas pulksteņrādītāja virzienā. Tropiskais ciklons dienvidu puslodē darbojas līdzīgi. Tomēr virzieni ir pretēji. Cikloni var sasniegt dažādus izmērus. To diametrs var būt ļoti liels – līdz pat vairākiem tūkstošiem kilometru. Piemēram, liels ciklons spēj aptvert visu Eiropas kontinentu. Parasti šīs atmosfēras parādības veidojas noteiktos ģeogrāfiskos punktos. Piemēram, dienvidu ciklons Eiropā ierodas no Balkāniem; Vidusjūras, Melnās un Kaspijas jūras apgabalos.
Ciklonu veidošanās mehānisms – pirmā fāze
Kas ir ciklons un kā tas veidojas? Frontēs, tas ir, siltās un aukstās gaisa masu saskares zonās, rodas un attīstās cikloni. Šī dabas parādība veidojas, kad aukstā polārā gaisa masa satiekas ar silta, mitra gaisa masu. Tajā pašā laikā siltās gaisa masas pārplīst aukstu masu masīvā, veidojot tajās kaut ko līdzīgu mēlei. Šis ir ciklona sākums. Slīdot viena pret otru, šīs plūsmas ar atšķirīgu temperatūru un gaisa blīvumu rada vilni uz frontālās virsmas un līdz ar to arī uz pašas frontes līnijas. Izrādās lokam līdzīgs veidojums, ko ieliekums pagriezis pret siltām gaisa masām. Tās segments, kas atrodas ciklona priekšējā austrumu daļā, ir siltā fronte. Rietumu daļa, kas atrodas aiz atmosfēras parādības, ir aukstā fronte. ATIntervālā starp tiem ciklonā bieži vien ir laba laika zonas, kas parasti ilgst tikai dažas stundas. Šādu priekšējās līnijas novirzi pavada spiediena samazināšanās viļņa augšdaļā.
Ciklona evolūcija: otrā fāze
Atmosfēras ciklons turpina attīstīties tālāk. Izveidotais vilnis, kas parasti virzās uz austrumiem, ziemeļaustrumiem vai dienvidaustrumiem, pakāpeniski deformējas. Siltā gaisa mēle iekļūst tālāk uz ziemeļiem, veidojot skaidri izteiktu ciklona silto sektoru. Tās priekšdaļā siltās gaisa masas peld uz vēsākām un blīvākām. Paceļoties augšup, tvaiki kondensējas un veido spēcīgu gubu mākoni, kas noved pie nokrišņiem (lietus vai sniega), kas ilgst ilgu laiku. Šādu frontālo nokrišņu zonas platums ir aptuveni 300 km vasarā un 400 km ziemā. Vairāku simtu kilometru attālumā pirms siltās frontes netālu no zemes virsmas augšupejošā gaisa plūsma sasniedz 10 km vai vairāk augstumu, kurā mitrums kondensējas, veidojot ledus kristālus. Tie veido b altus spalvu mākoņus. Tāpēc tieši no tiem var paredzēt ciklona siltās frontes tuvošanos.
Atmosfēras parādības veidošanās trešā fāze
Ciklona raksturojums. Siltā sektora mitrais siltais gaiss, ejot pāri vēsākajai Zemes virsmai, veido zemos slāņu mākoņus, miglas un lietusgāzes. Pēc siltās frontes pārejas iestājas silts mākoņains laiks ar dienvidu vējiem. Pazīmes tam bieži ir miglas un vieglas miglas parādīšanās. Tad tuvojas aukstā fronte. Aukstais gaiss, ejot gar to, peld zem siltā gaisa un izspiež to uz augšu. Tas noved pie gubu mākoņu veidošanās. Tie izraisa lietusgāzes, pērkona negaisus, ko pavada stiprs vējš. Aukstās frontes nokrišņu zona ir aptuveni 70 km plata. Laika gaitā ciklona aizmugure tiek nomainīta. Tas nes spēcīgu vēju, gubu mākoņus un vēsu laiku. Laika gaitā aukstais gaiss nospiež silto gaisu uz austrumiem. Pēc tam iestājas skaidrs laiks.
Kā veidojas cikloni: ceturtā fāze
Siltā gaisa mēlei iekļūstot vēsā gaisa masā, to arvien vairāk ieskauj aukstās gaisa masas un pati tiek spiesta uz augšu. Tādējādi ciklona centrā veidojas zema spiediena zona, kur steidzas apkārtējās gaisa masas. Ziemeļu puslodē Zemes rotācijas ietekmē tie griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Kā minēts iepriekš, dienvidu cikloniem ir pretēji gaisa masu rotācijas virzieni. Tieši pateicoties tam, ka Zeme griežas ap savu asi, vēji nav vērsti uz atmosfēras parādības centru, bet gan iet tangenciāli uz apli ap to. Ciklonam attīstoties, tie pastiprinās.
Ciklonu evolūcijas piektā fāze
Vēsais gaiss atmosfēras parādībā pārvietojas ar lielāku ātrumu nekā siltais gaiss. Tāpēc ciklona aukstā fronte pamazām saplūst ar silto, veidojot tā saukto oklūzijas fronti. PlkstZemes virsma vairs nav siltā zona. Tur paliek tikai aukstas gaisa masas.
Silts gaiss paceļas augšup, kur tas pamazām atdziest un tiek atbrīvots no mitruma rezervēm, kas lietus vai sniega veidā nokrīt zemē. Aukstā un siltā gaisa temperatūras starpība tiek pakāpeniski izlīdzināta. Tajā pašā laikā ciklons sāk izbalēt. Tomēr šajās gaisa masās nav pilnīgas viendabības. Pēc šī ciklona jaunā viļņa virsotnē netālu no priekšpuses parādās otrs. Šīs atmosfēras parādības vienmēr nāk virknē, katrai sekojot nedaudz uz dienvidiem no iepriekšējās. Ciklona virpuļa augstums bieži sasniedz stratosfēru, tas ir, tas paceļas līdz 9-12 km augstumam. Īpaši lielus var atrast 20-25 km augstumā.
Ciklona ātrums
Cikloni gandrīz vienmēr ir kustībā. Viņu kustības ātrums var būt ļoti atšķirīgs. Tomēr tas samazinās, atmosfēras parādībai novecojot. Visbiežāk tie pārvietojas ar ātrumu aptuveni 30-40 km/h, 24 stundu laikā veicot attālumu 1000-1500 km vai vairāk. Dažreiz viņi pārvietojas ar ātrumu 70-80 km stundā un pat vairāk, dienā nobraucot 1800-2000 km. Šādā tempā ciklons, kas šodien plosījās Anglijas reģionā, pēc 24 stundām jau var atrasties Ļeņingradas vai B altkrievijas apgabalā, izraisot krasas laikapstākļu izmaiņas. Tuvojoties atmosfēras parādības centram, spiediens pazeminās. Cikloniem un viesuļvētrām ir dažādi nosaukumi. Viena no slavenākajām ir Katrīna, kas nodarīja nopietnus postījumus ASV.
Atmosfēras frontes
Kas ircikloniem, mēs to jau esam izdomājuši. Tālāk mēs runāsim par to strukturālajām sastāvdaļām - atmosfēras frontēm. Kas izraisa milzīgo mitrā gaisa masu celšanos ciklonā? Lai saņemtu atbildi uz šo jautājumu, vispirms ir jāsaprot, kas ir tā sauktās atmosfēras frontes. Jau teicām, ka siltais tropu gaiss virzās no ekvatora uz poliem un savā ceļā sastopas ar mērenu platuma grādu aukstām gaisa masām. Tā kā siltā un vēsā gaisa īpašības krasi atšķiras, ir dabiski, ka to masīvi nevar uzreiz sajaukties. Dažādu temperatūru gaisa masu satikšanās vietā parādās skaidri noteikta josla - pārejas zona starp gaisa frontēm ar dažādām fizikālajām īpašībām, ko meteoroloģijā sauc par frontālo virsmu. Zonu, kas atdala mērenā un tropiskā platuma gaisa masas, sauc par polāro fronti. Un frontālo virsmu starp mērenajiem un arktiskajiem platuma grādiem sauc par arktisko. Tā kā silto gaisa masu blīvums ir mazāks nekā aukstajām, tad priekšpuse ir slīpa plakne, kas vienmēr sliecas pret auksto masīvu ārkārtīgi mazā leņķī pret virsmu. Vēss gaiss, jo blīvāks, saskaroties ar siltu gaisu, paceļ pēdējo uz augšu. Iztēlojoties fronti starp gaisa masām, vienmēr jāpatur prātā, ka tā ir iedomāta virs zemes sasvērta virsma. Atmosfēras frontes līnija, kas veidojas, šai virsmai šķērsojot zemi, ir atzīmēta laikapstākļu kartēs.
Taifūns
Nez vai dabā ir kas skaistāks par tādu parādību kā taifūns? Skaidras, mierīgas debesis pār mūru aku, ko radījis traks viesulis, caurdurtas zibens līkloču, sienas divu Everestu augstumā? Tomēr lielas nepatikšanas draud ikvienam, kurš nonāk šīs akas apakšā…
Sākot no ekvatoriālajiem platuma grādiem, taifūni virzās uz rietumiem un pēc tam (ziemeļu puslodē) pagriežas uz ziemeļrietumiem, ziemeļiem vai ziemeļaustrumiem. Lai gan katrs no tiem precīzi neseko otra ceļam, vairums no tiem seko līknei, kurai ir parabolas forma. Taifūnu ātrums palielinās, tiem virzoties uz ziemeļiem. Ja pie ekvatora un uz rietumiem tie pārvietojas ar ātrumu tikai 17-20 km/h, tad pēc pagrieziena uz ziemeļaustrumiem to ātrums var sasniegt 100 km/h. Tomēr ir reizes, kad, negaidīti maldinot visas prognozes un aprēķinus, taifūni vai nu pilnībā apstājas, vai neprātīgi steidzas uz priekšu.
Viesuļvētras acs
Acs ir bļoda ar izliektām mākoņu sienām, kurā ir samērā vājš vējš vai pilnīgs miers. Debesis skaidras vai daļēji mākoņainas. Spiediens ir 0,9 no normālās vērtības. Taifūna acs izmērs var būt no 5 līdz 200 km diametrā atkarībā no tā attīstības stadijas. Jaunā viesuļvētrā acs izmērs ir 35-55 km, savukārt attīstītajā tas samazinās līdz 18-30 km. Kad taifūns izgaist, acs atkal aug. Jo skaidrāk tas ir izklāstīts, jo spēcīgāks ir taifūns. Šādās viesuļvētrās centra tuvumā vēji ir stiprāki. Aizverot visas straumes ap aci, vēji virpuļoar ātrumu līdz 425 km/h, pakāpeniski samazinot ātrumu, virzoties prom no centra.
