Cyklony i antycyklony

Cyklony i antycyklony to regiony odpowiednio względnie niskiego i wysokiego ciśnienia. Występują one nad większością powierzchni Ziemi w różnych rozmiarach, od bardzo dużych półstałych przykładów opisanych powyżej do mniejszych, bardzo mobilnych układów. Te ostatnie są przedmiotem dyskusji w tym rozdziale.

Wspólną cechą zarówno cyklonów jak i antycyklonów są charakterystyczne wzory cyrkulacji. Modele wiatru geostroficznego i gradientowego nakazują, że na półkuli północnej przepływ wokół cyklonu – cyrkulacji cyklonalnej – jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara, a przepływ wokół antycyklonu – cyrkulacji antycyklonalnej – jest zgodny z ruchem wskazówek zegara. Na półkuli południowej kierunki cyrkulacji są odwrotne (patrz powyżej wykresy średniego ciśnienia na poziomie morza). W obecności tarcia, nałożona składowa ruchu w kierunku niższego ciśnienia wytwarza efekt „spirali” w kierunku ośrodka niskiego ciśnienia i z dala od ośrodka wysokiego ciśnienia.

Cykle, które tworzą się poza pasem równikowym, znane jako cyklony pozatropikalne, mogą być traktowane jako duże wiry w szerokich prądach powietrznych, które płyną w ogólnym kierunku z zachodu na wschód wokół średnich i wyższych szerokości geograficznych obu półkul (patrz poniżej). Stanowią one istotną część mechanizmu, dzięki któremu nadmiar ciepła otrzymywanego od Słońca w pasie równikowym Ziemi jest przenoszony w kierunku wyższych szerokości geograficznych. Te wyższe szerokości geograficzne wypromieniowują w przestrzeń więcej ciepła, niż otrzymują od Słońca, a ciepło musi do nich docierać przez wiatry z niższych szerokości geograficznych, jeśli ich temperatura ma być stale chłodna, a nie zimna. Gdyby nie było cyklonów i antycyklonów, ruchy powietrza z północy na południe byłyby znacznie bardziej ograniczone i byłoby mało okazji do przenoszenia ciepła w kierunku biegunowym przez wiatry pochodzenia podzwrotnikowego. W takich warunkach temperatura w niższych szerokościach geograficznych wzrosłaby, a obszary polarne uległyby ochłodzeniu; gradient temperatury między nimi nasiliłby się.

Silne poziome gradienty temperatury szczególnie sprzyjają powstawaniu i rozwojowi cyklonów. Różnica temperatur między regionami polarnymi a równikiem narasta, aż staje się wystarczająco intensywna, by generować nowe cyklony. Ponieważ związane z nimi zimne fronty przemieszczają się w kierunku równika, a ciepłe fronty w kierunku bieguna, nowe cyklony zmniejszają różnicę temperatur. Tak więc cyrkulacja wiatrowa na Ziemi stanowi równowagę pomiędzy efektami grzewczymi promieniowania słonecznego występującymi w rejonach polarnych i na równiku. Cyrkulacja wiatrowa, poprzez działanie cyklonów, antycyklonów i innych układów wiatrów, okresowo niszczy również ten kontrast temperaturowy.

Cyklony o nieco innym charakterze występują bliżej równika, tworząc się na ogół na szerokościach geograficznych od 10° do 30° N i S nad oceanami. Ogólnie są one znane jako cyklony tropikalne, gdy ich wiatry są równe lub przekraczają 74 mile (119 km) na godzinę. Są one również znane jako huragany, jeśli występują na Oceanie Atlantyckim i Morzu Karaibskim, jako tajfuny w zachodniej części Oceanu Spokojnego i Morza Chińskiego oraz jako cyklony u wybrzeży Australii. Burze te mają mniejszą średnicę niż cyklony pozatropikalne, wynoszącą od 100 do 500 km (60 do 300 mil), a towarzyszą im wiatry, które czasami osiągają ekstremalną siłę. Burze te są dokładniej opisane w artykule cyklon tropikalny.

Widok z góry i przekrój pionowy cyklonu tropikalnego.
A top view and vertical cross section of a tropical cyclone.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *