Лекция 6. Тропические циклоны (ураганы, тайфуны)
Учебные вопросы: 1.География тропических циклонов.
2. Межгодовая изменчивость вероятностей возникновения ураганов
3. Признаки приближения тропического циклона.
4. Классификации тропических циклонов.
5. Экологические последствия тропических циклонов
География тропических циклонов.
Циклоны, образующиеся в субтропических широтах обоих полушарий (между 10 и 20 градусами), называются тропическими. Тропические циклоны, достигшие значительной интенсивности, в каждом регионе мира имеют свое название. В восточной части Тихого океана и в Атлантике их называют ураганами (от испанского слова «уракан» или английского «харикейн»), в странах полуострова Индостан – циклонами или штормами, на Дальнем Востоке – тайфунами (от китайского слова «тай», что означает сильный ветер). Есть и менее распространенные местные названия: «вилли-вилли» – в Австралии, «вилли-вау» – в Океании и «багио» – на Филиппинах. Тайфунам Тихого океана и ураганам Атлантики присваивают имена согласно установленным спискам. Для тайфунов используются четыре списка имен, для ураганов установлен один. Каждому тайфуну или урагану, образовавшемуся в данном календарном году, кроме имени присваивается порядковый номер двухзначная цифра года: например, 0115, что означает пятнадцатый по счету номер тайфуна в 2001.
Тропические циклоны имеют следующие особенности:
они зарождаются только при температуре поверхности моря более +25 град.;
в их центрах наблюдается исключительно низкое атмосферное давление (например в урагане Ида , сентябрь 1958г. было атмосферное давление 655мм рт.ст.);
горизонтальные градиенты давления в урагане достигают весьма больших значений.
Ветер в урагане достигает скорости более 180 м/с (ураган Митч);
На морской поверхности в зоне урагана наблюдаются огромные неупорядоченные волны, напоминающие толчею;
Наличие типичных облаков вертикального развития, имеющих высоту до 18 км, которые собираются облачной стеной вокруг центра урагана;
Сильнейшие ливни и грозы;
Возникают чаще всего в конце лета- начале осени, редки зимой и вовсе не бывают весной.
Горизонтальные размеры тропических циклонов меньше чем у внетропических, достигая 500-800 км.
Ураган проходит над той или иной территорией за 9 - 12 суток, причиняя большое количество жертв и разрушений.
Разница в атмосферном давлении между центром и периферией тропических циклонов на 1° расстояния (111 км), так называемая величина барического градиента, составляет 30—40, а иногда и более 100 мбар. тогда как в нетропических циклонах она, как правило, не превышает 20—25 мбар. Именно поэтому скорости ветра в тропических циклонах столь велики.
Как уже отмечалось на прошлой лекции, источником энергии ураганов является водяной пар, образующийся на поверхности Мирового океана, содержание которого в воздухе тем больше, чем выше температура воды.
Рисунок 1. Источник энергии ураганов – водяной пар.
Поэтому тропические циклоны образуются в регионах Мирового океана, где на поверхности воды обладают достаточно высокой температурой. Причины их возникновения до сих пор еще не вполне выяснены. В настоящее время существует несколько теорий образования тропических циклонов.
Согласно одной из них, циклоны возникают от восходящих токов теплого и влажного воздуха, которые сопровождаются выделением огромных количеств скрытой тепловой энергии в результате конденсации водяных паров. Другая теория объясняет это явление взаимодействием воздушных масс северного и южного полушарий в зоне сходимости пассатов.
Расположение подобных регионов, над которыми могут образовываться и увеличивать свою мощь тропические циклоны, показано на рисунке 2.
Рисунок 2. Регион, где наиболее вероятны мощные тропические циклоны.
Как видим из рисунка 2, родина тропических циклонов – океанские просторы в приэкваториальной области, расположенной примерно между 10–15° северной и южной широт.
Тропические циклоны могут возникать в любое время года в тропических частях всех океанов, за исключением юго-восточной части Тихого океана и южной части Атлантики. Наиболее часто (в 87% случаев) они возникают между широтами 5° и 20°. В более высоких широтах они возникают лишь в 13% случаев. Никогда не отмечалось возникновение циклонов севернее 35° северной широты и южнее 22° южной широты.
В Атлантике тропические циклоны образуются лишь в Северном полушарии, в то время как в Индийском и Тихом океанах они встречаются в обоих полушариях. Причина этого явления – присущие этим акваториям особенности распределения поверхностной температуры воды, обусловленного характерной для них структурой поверхностных течений. В Атлантике значительную часть теплой воды, образующейся на поверхности тропической зоны Южного полушария, уносит в Северное полушарие северная струя Южно пассатного течения, вследствие чего вода в этой зоне обладает достаточно высокой температурой лишь у восточного побережья Южной Америки. Сведения о повторяемости тропических циклонов в различных регионах океанов приведены в таблице 1
Таблица 1. Повторяемость тропических циклонов в регионах океанов
Океан Северное полушарие: Южное полушарие
Атлантический 15 0
Тихий 45 12
Австралия - 3
Индийский 30 15
Всего 90 30
По той же причине сезон ураганов и тайфунов в Северном полушарии обычно длится с Июня по Ноябрь, когда температура воды на поверхности соответствующих акваторий наиболее велика и превышает 26.5оC. Большинство тропических циклонов здесь происходят поздним летом и ранней осенью, то есть в Августе и Сентябре. В северной части Индийского океана они бывают с мая по декабрь .
В Южном полушарии тропические циклоны наблюдаются в районе Тихого океана—с января по июль, в Индийском океане—с ноября по апрель.
Существует несколько очагов наиболее частого зарождения тропических циклонов: в Атлантическом океане — Карибское море и Мексиканский залив; здесь тропические циклоны называются ураганами. Больше всего тропических циклонов возникает над Тихим океаном; у юго-восточных берегов Азии возникает в среднем 20 циклонов в год. Здесь их называют тайфунами. Третье место по количеству тропических циклонов занимает Индийский океан (местное их название — орканы).
Образовавшиеся тропические циклоны в Северном полушарии движутся сначала на северо-запад, а затем, на широте 25-30°, поворачивают на северо-восток. Переходя в умеренные широты, тропические циклоны часто затухают.
Компонентами структуры каждого урагана являются:
-глаз (еуе) - область диаметром в 20-50 км, находится в центре урагана, где небо часто ясное, ветры слабые, а давление - самое низкое;
-стена глаза(еуе wall)- кольцо кучево-дождевых облаков, окружающее глаз. Здесь самые интенсивные осадки и самые сильные ветры;
- спиральные полосы выпадения осадков (spiral rainbands)- полосы сильных конвективных ливней, направленных к центру циклона.
Их взаимное расположение показано на рисунке 3.
Рисунок 3. Ураган и компоненты его структуры на снимке из космоса.
Нетрудно видеть, что по своей конфигурации ураган весьма напоминает спиральную галактику.
При ураганах ширина зоны катастрофических разрушений достигает нескольких сотен километров (иногда тысячи км.). Наиболее опасной является правая (по движению) половина циклона в северном полушарии а в южном—левая Здесь скорость ветра нередко достигает 65 м/сек а скорость отдельных шквалистых порывов 100 и/сек и более.