מהו ציקלון? כמעט כל אדם מתעניין במזג האוויר - מסתכל על תחזיות, דוחות. במקביל, הוא שומע לעתים קרובות על ציקלונים ואנטיציקלונים. רוב האנשים יודעים שתופעות אטמוספריות אלו קשורות ישירות למזג האוויר מחוץ לחלון. במאמר זה ננסה להבין מה הם.
מהו ציקלון
ציקלון הוא אזור לחץ נמוך המכוסה במערכת של רוחות מעגליות. במילים פשוטות, מדובר במערבולת אטמוספרית שטוחה וגרנדיוזית. יתרה מכך, האוויר בו נע בספירלה סביב המוקד, ומתקרב אליו בהדרגה. הסיבה לתופעה זו נחשבת ללחץ נמוך בחלק המרכזי. לכן, מסות אוויר לחות חמות ממהרות כלפי מעלה, מסתובבות סביב מרכז הציקלון (העין). זה גורם להצטברות של עננים בצפיפות גבוהה. באזור זה משתוללות רוחות חזקות, שמהירותן יכולה להגיע ל-270 קמ ש. בחצי הכדור הצפוני, האוויר מסתובב נגד כיוון השעון עםקצת פיתול לכיוון המרכז. באנטיציקלונים, להיפך, האוויר מסתחרר בכיוון השעון. ציקלון טרופי בחצי הכדור הדרומי פועל באותה צורה. עם זאת, הכיוונים הפוכים. סופות ציקלון יכולות להגיע לגדלים שונים. הקוטר שלהם יכול להיות גדול מאוד - עד כמה אלפי קילומטרים. לדוגמה, ציקלון גדול מסוגל לכסות את כל יבשת אירופה. ככלל, תופעות אטמוספריות אלו נוצרות בנקודות גיאוגרפיות מסוימות. למשל, הציקלון הדרומי מגיע לאירופה מהבלקן; אזורים של הים התיכון, השחור והים הכספי.
מנגנון היווצרות ציקלון – שלב ראשון
מהו ציקלון וכיצד הוא נוצר? בחזיתות, כלומר באזורי המגע בין מסות אוויר חמות וקרה, מתעוררים ומתפתחים ציקלונים. תופעת טבע זו נוצרת כאשר מסה של אוויר קוטבי קר פוגשת מסה של אוויר חם ולח. במקביל, המוני אוויר חמים פורצים למערך של קרים, ויוצרים בהם משהו כמו לשון. זו תחילתה של הציקלון. בהחלקה זו ביחס לזו, זרימות אלה עם טמפרטורות וצפיפות אוויר שונות יוצרות גל על פני השטח הקדמיים, וכתוצאה מכך, על קו החזית עצמו. מסתבר שתצורה הדומה לקשת, המופנית על ידי קעירות לכיוון מסות אוויר חמות. הקטע שלו, הממוקם בחלק הקדמי המזרחי של הציקלון, הוא חזית חמה. החלק המערבי, שנמצא מאחורי תופעת האטמוספירה, הוא חזית קרה. בְּבמרווח שביניהם בציקלון, יש לרוב אזורים של מזג אוויר טוב, הנמשך בדרך כלל שעות ספורות בלבד. סטיה כזו של קו החזית מלווה בירידה בלחץ בחלק העליון של הגל.
התפתחות ציקלון: שלב שני
ציקלון אטמוספרי ממשיך להתפתח. הגל שנוצר, נע, ככלל, מזרחה, צפון מזרח או דרום מזרח, מעוות בהדרגה. לשון האוויר החם חודרת יותר צפונה, ויוצרת גזרה חמה מוגדרת היטב של הציקלון. בחלקו הקדמי צפות מסות אוויר חמות על קרות וצפופות יותר. עם עלייתו, הקיטור מתעבה ויוצר ענן קומולונימבוס רב עוצמה, מה שמוביל למשקעים (גשם או שלג) הנמשכים זמן רב. רוחב האזור של משקעים חזיתיים כאלה הוא כ-300 ק"מ בקיץ ו-400 ק"מ בחורף. במרחק של כמה מאות קילומטרים לפני החזית החמה ליד פני כדור הארץ מגיעה זרימת האוויר העולה לגובה של 10 ק"מ או יותר, שבה מתעבה הלחות ויוצרים גבישי קרח. הם יוצרים ענני צירוס לבנים. לכן, דווקא מהם ניתן לחזות את התקרבותה של חזית חמה של ציקלון.
השלב השלישי של היווצרותה של תופעה אטמוספרית
מאפיינים נוספים של הציקלון. אוויר חם לח של הגזרה החמה, העובר על פני השטח הקרים יותר של כדור הארץ, יוצר ענני שכבה נמוכים, ערפילים וטפטוף. לאחר מעבר חזית חמה, מזג אוויר מעונן וחם עם רוחות דרומיות נכנס.סימנים לכך הם לעתים קרובות הופעת אובך וערפל קל. ואז מתקרבת חזית קרה. אוויר קר, העובר לאורכו, שוחה מתחת לאוויר חם ומזיז אותו כלפי מעלה. זה מוביל להיווצרות של ענני קומולונימבוס. הם הגורם לממטרים, סופות רעמים, המלוות ברוחות חזקות. רוחב אזור המשקעים בחזית הקרה הוא כ-70 ק מ. עם הזמן, החלק האחורי של הציקלון בא להחליף. זה מביא רוחות חזקות, ענני מצטבר ומזג אוויר קריר. עם הזמן, אוויר קר דוחף אוויר חם מזרחה. לאחר מכן, מזג אוויר בהיר נכנס.
איך נוצרים סופות ציקלון: שלב רביעי
כאשר לשון האוויר החם חודרת לתוך מסת האוויר הקריר, היא הופכת מוקפת יותר ויותר במסות אוויר קרות, והיא עצמה נאלצת כלפי מעלה. זה יוצר אזור של לחץ נמוך במרכז הציקלון, שבו מסתובבים המוני האוויר שמסביב. בחצי הכדור הצפוני, בהשפעת סיבוב כדור הארץ, הם מסתובבים נגד כיוון השעון. כאמור לעיל, לציקלון הדרומי יש כיווני סיבוב מנוגדים של מסות אוויר. דווקא בשל העובדה שכדור הארץ מסתובב סביב צירו, הרוחות אינן מכוונות למרכז התופעה האטמוספרית, אלא הולכות באופן משיק למעגל שסביבו. ככל שהציקלון מתפתח, הם מתגברים.
השלב החמישי של התפתחות הציקלון
אוויר קריר בתופעת האטמוספירה נע במהירות גבוהה יותר מאוויר חם. לכן, החזית הקרה של הציקלון מתמזגת בהדרגה עם החמה, ויוצרת את מה שנקרא חזית החסימה. בְּפני כדור הארץ אינם עוד אזור חם. נשארו שם רק המוני אוויר קרים.
אוויר חם עולה, שם הוא מתקרר בהדרגה ומשתחרר ממאגרי הלחות הנופלים לקרקע בצורה של גשם או שלג. ההבדל בין טמפרטורת האוויר הקר והחם מפולס בהדרגה. במקביל, הציקלון מתחיל לדעוך. עם זאת, אין הומוגניות מלאה במסות האוויר הללו. בעקבות ציקלון זה, מופיעה אחת שנייה ליד החזית על פסגת גל חדש. תופעות אטמוספריות אלו תמיד מגיעות בסדרות, כאשר כל אחת מהן באה דרומה מהקודמת. גובה מערבולת הציקלון מגיע לעתים קרובות לסטרטוספירה, כלומר מתנשא לגובה של 9-12 ק"מ. ניתן למצוא גדולים במיוחד בגבהים של 20-25 ק"מ.
מהירות ציקלון
ציקלונים כמעט תמיד בתנועה. מהירות התנועה שלהם יכולה להיות שונה מאוד. עם זאת, היא פוחתת ככל שתופעת האטמוספירה מתבגרת. לרוב הם נעים במהירות של כ-30-40 קמ"ש, מכסים מרחק של 1000-1500 ק"מ או יותר ב-24 שעות. לפעמים הם נעים במהירות של 70-80 ק"מ לשעה ואף יותר, עוברים 1800-2000 ק"מ ביום. בקצב הזה, הציקלון שהשתולל היום באזור אנגליה, בעוד 24 שעות עשוי להיות כבר באזור לנינגרד או בלארוס, מה שעורר שינוי חד במזג האוויר. ככל שמרכז תופעת האטמוספירה מתקרב, הלחץ יורד. ישנם שמות שונים לציקלון והוריקנים. אחת המפורסמות היא קתרינה, שגרמה נזק חמור לארצות הברית.
חזיתות אטמוספריות
מה זהציקלונים, כבר הבנו את זה. לאחר מכן, נדבר על המרכיבים המבניים שלהם - חזיתות אטמוספריות. מה גורם להמוני האוויר הלחים העצומים בציקלון לעלות גבוה? כדי לקבל תשובה לשאלה זו, עלינו להבין תחילה מהן החזיתות הכביכול אטמוספריות. כבר אמרנו שאוויר טרופי חם נע מקו המשווה אל הקטבים ובדרכו פוגש מסות אוויר קרות בקווי רוחב ממוזגים. מכיוון שהמאפיינים של אוויר חם וקריר שונות באופן חד, זה טבעי שהמערכים שלהם לא יכולים להתערבב מיד. בנקודת המפגש של מסות אוויר בטמפרטורות שונות, מופיעה פס מוגדר בבירור - אזור מעבר בין חזיתות אוויר בעלות תכונות פיזיקליות שונות, אשר במטאורולוגיה נקרא המשטח הקדמי. האזור המפריד בין מסות האוויר של קווי הרוחב הממוזגים והטרופיים נקרא חזית הקוטב. והמשטח הקדמי בין קווי הרוחב הממוזגים והארקטיים נקרא ארקטי. מכיוון שצפיפותם של מסות אוויר חמות קטנה מזו של קרים, החזית היא מישור משופע, הנוטה תמיד לכיוון הגוש הקר בזווית קטנה במיוחד אל פני השטח. אוויר קריר, צפוף יותר, כאשר נפגש עם אוויר חם, מעלה את האחרון למעלה. כאשר מדמיינים חזית בין מסות אוויר, יש לזכור תמיד כי מדובר במשטח דמיוני המוטה מעל פני הקרקע. קו החזית האטמוספרית, שנוצר כאשר משטח זה חוצה את כדור הארץ, מסומן במפות מזג האוויר.
טיפון
מעניין אם יש משהו יפה יותר בטבע מאשר תופעה כמו טייפון? שמיים רגועים צלולים מעל באר חומות שנוצרה על ידי מערבולת מטורפת, מחוררת בזיגזגים של ברק, חומות בגובה שני אוורסטים? עם זאת, צרות גדולות מאיימות על כל מי שיגיע בתחתית הבאר הזו…
החל בקווי הרוחב המשווני, טייפונים פונים מערבה ואז (בחצי הכדור הצפוני) פונים לצפון מערב, צפון או צפון מזרח. למרות שכל אחד מהם לא בדיוק הולך בדרכו של השני, רובם עוקבים אחרי עקומה בעלת צורה של פרבולה. מהירות הטייפונים עולה ככל שהם נעים צפונה. אם ליד קו המשווה ולכיוון מערב הם נעים במהירות של 17-20 קמ"ש בלבד, אז לאחר הפנייה לצפון מזרח מהירותם יכולה להגיע ל-100 קמ"ש. עם זאת, יש מקרים שבהם, תוך שולל באופן בלתי צפוי את כל התחזיות והחישובים, סופות טייפון עוצרות לחלוטין או ממהרות קדימה בטירוף.
Eye of the Hurricane
העין היא קערה עם דפנות קמורות של עננים, שבה יש רוח חלשה יחסית או שקט מוחלט. השמיים בהירים או מעוננים חלקית. הלחץ הוא 0.9 מהערך הרגיל. גודל העין של טייפון יכול לנוע בין 5 ל-200 ק"מ בקוטר, בהתאם לשלב התפתחותו. בהוריקן צעיר גודל העין הוא 35-55 ק"מ, בעוד שבמפותח הוא יורד ל-18-30 ק"מ. ככל שהטייפון דועך, העין צומחת שוב. ככל שהוא מתאר בצורה ברורה יותר, כך הטייפון חזק יותר. בהוריקנים כאלה הרוחות חזקות יותר ליד המרכז. סוגרים את כל הזרמים מסביב לעין, הרוחות מסתחררותבמהירויות של עד 425 קמ"ש, האטה הדרגתית ככל שמתרחקים מהמרכז.
