Cyklon pozazwrotnikowy -Extratropical cyclone

Potężny cyklon pozazwrotnikowy nad Północnym Atlantykiem w marcu 2022 r.

Cyklony pozazwrotnikowe , czasami nazywane cyklonami o średniej szerokości geograficznej lub cyklonami falowymi , to obszary niskiego ciśnienia, które wraz z antycyklonami obszarów wysokiego ciśnienia kierują pogodą na dużej części Ziemi. Cyklony pozazwrotnikowe mogą wytwarzać wszystko, od zachmurzenia i łagodnych opadów po silne wichury , burze z piorunami , zamiecie i tornada . Tego typu cyklony definiuje się jako wielkoskalowe (synoptyczne) niskociśnieniowe systemy pogodowe, które występują na średnich szerokościach geograficznych Ziemi. W przeciwieństwie do cyklonów tropikalnych , cyklony pozazwrotnikowe powodują gwałtowne zmiany temperatury i punktu rosy wzdłuż szerokich linii, zwanych frontami pogodowymi , wokół środka cyklonu.

Terminologia

Ta animacja przedstawia cyklon pozazwrotnikowy rozwijający się nad Stanami Zjednoczonymi, rozpoczynający się późno 25 października i trwający do 27 października 2010 roku.

Termin „ cyklon ” odnosi się do wielu rodzajów obszarów niskiego ciśnienia, z których jednym jest cyklon pozazwrotnikowy. Deskryptor ekstratropikalny oznacza, że ​​ten typ cyklonu zwykle występuje poza tropikami i w środkowych szerokościach geograficznych Ziemi między 30 ° a 60 ° szerokości geograficznej. Nazywa się je cyklonami średniej szerokości geograficznej , jeśli tworzą się w tych szerokościach geograficznych, lub cyklonami posttropikalnymi , jeśli cyklon tropikalny wdarł się do średnich szerokości geograficznych. Prognozy pogody i opinia publiczna często opisują je po prostu jako „ depresje ” lub „dołki”. Często używane są również terminy takie jak cyklon czołowy, depresja czołowa, dolny dolny, dolny pozazwrotnikowy, dolny nietropikalny i dolny hybrydowy.

Cyklony pozazwrotnikowe klasyfikuje się głównie jako barokliniczne , ponieważ tworzą się wzdłuż stref gradientu temperatury i punktu rosy zwanych strefami czołowymi . Mogą stać się barotropowe późno w swoim cyklu życia, kiedy rozkład ciepła wokół cyklonu staje się dość równomierny wraz z jego promieniem.

Tworzenie

Przybliżone obszary powstawania cyklonów pozazwrotnikowych na całym świecie
Pasmo odrzutowe wyższego poziomu. Obszary DIV to regiony rozbieżności w górze, które prowadzą do konwergencji powierzchniowej i wspomagają cyklogenezę.

Cyklony pozazwrotnikowe tworzą się w dowolnym miejscu w pozazwrotnikowych regionach Ziemi (zwykle między 30° a 60° szerokości geograficznej od równika ), albo poprzez cyklogenezę, albo przejście pozazwrotnikowe. W badaniu klimatologicznym z dwoma różnymi algorytmami cyklonów w latach 1979-2018 na podstawie danych z ponownej analizy wykryto łącznie 49 745-72 931 cyklonów pozazwrotnikowych na półkuli północnej i 71 289-74229 cyklonów pozazwrotnikowych na półkuli południowej. Badanie cyklonów pozazwrotnikowych na półkuli południowej pokazuje, że między 30 a 70 równoleżnikiem istnieje średnio 37 cyklonów w ciągu każdego 6-godzinnego okresu. Oddzielne badanie na półkuli północnej sugeruje, że każdej zimy powstaje około 234 znaczących cyklonów pozazwrotnikowych.

Cyklogeneza

Cyklony pozazwrotnikowe tworzą się wzdłuż liniowych pasm gradientu temperatury/punktu rosy ze znacznym pionowym uskokiem wiatru i dlatego są klasyfikowane jako cyklony barokliniczne. Początkowo cyklogeneza lub formowanie niskiego ciśnienia zachodzi wzdłuż stref czołowych w pobliżu korzystnego kwadrantu maksimum w górnym poziomie strumienia, znanego jako smuga strumienia. Korzystne kwadranty znajdują się zwykle w prawej tylnej i lewej przedniej ćwiartce, gdzie następuje rozbieżność . Rozbieżność powoduje, że powietrze wylatuje z górnej części kolumny powietrza. Ponieważ masa w kolumnie jest zmniejszona, ciśnienie atmosferyczne na poziomie powierzchni (ciężar kolumny powietrza) jest redukowane. Obniżone ciśnienie wzmacnia cyklon (układ niskiego ciśnienia). Obniżone ciśnienie działa tak, że wciąga powietrze, tworząc zbieżność w polu wiatru na niskim poziomie. Zbieżność niskiego poziomu i dywergencja wyższego poziomu oznaczają ruch w górę kolumny, powodując zachmurzenie cyklonów. W miarę wzmacniania się cyklonu zimny front przesuwa się w kierunku równika i porusza się z tyłu cyklonu. Tymczasem związany z nim ciepły front postępuje wolniej, ponieważ chłodniejsze powietrze przed systemem jest gęstsze , a zatem trudniejsze do usunięcia. Później cyklony zamykają się, gdy biegunowa część frontu zimnego wyprzedza część frontu ciepłego, wymuszając w górę język lub kłus ciepłego powietrza. W końcu cyklon stanie się barotropowo zimny i zacznie słabnąć.

Ciśnienie atmosferyczne może spaść bardzo szybko, gdy w układzie działają silne siły górnego poziomu. Kiedy ciśnienie spada o więcej niż 1 milibar (0,030  inHg ) na godzinę, proces ten nazywa się wybuchową cyklogenezą, a cyklon można opisać jako bombę . Te bomby gwałtownie spadają ciśnienie poniżej 980 milibarów (28,94 inHg) w sprzyjających warunkach, takich jak w pobliżu naturalnego gradientu temperatury, takiego jak Prąd Zatokowy , lub w preferowanej ćwiartce smugi strumienia na wyższym poziomie, gdzie rozbieżność górnego poziomu jest najlepsza. Im silniejsza dywergencja górnego poziomu nad cyklonem, tym głębszy może się stać cyklon. Najprawdopodobniej w grudniu i styczniu na północnym Atlantyku i północnym Pacyfiku powstaną cyklony pozazwrotnikowe wywołane huraganem. W dniach 14 i 15 grudnia 1986 r. cyklon pozazwrotnikowy w pobliżu Islandii pogłębił się do poziomu poniżej 920 milibarów (27 inHg), co odpowiada ciśnieniu odpowiadającemu huraganowi kategorii 5 . W Arktyce średnie ciśnienie dla cyklonów wynosi 980 milibarów (28,94 inHg) zimą i 1000 milibarów (29,53 inHg) latem.

Przejście pozazwrotnikowe

Hurricane Cristobal (2014) na północnym Atlantyku po zakończeniu przejścia z huraganu na cyklon pozazwrotnikowy

Cyklony tropikalne często przekształcają się w cyklony pozazwrotnikowe pod koniec ich tropikalnej egzystencji, zwykle między 30° a 40° szerokości geograficznej, gdzie jest wystarczająca siła z górnych poziomów lub krótkich fal płynących po zachodniej stronie, aby rozpocząć proces pozazwrotnikowego przejścia . Podczas tego procesu cyklon w okresie przejściowym pozazwrotnikowym (znanym na wschodnim Północnym Pacyfiku i Północnym Atlantyku jako stadium posttropikalne) będzie niezmiennie tworzyć się lub łączyć z pobliskimi frontami i/lub dolinami zgodnie z systemem baroklinicznym. Z tego powodu rozmiar systemu zwykle wydaje się zwiększać, podczas gdy rdzeń słabnie. Jednak po zakończeniu transformacji burza może ponownie nasilać się z powodu energii baroklińskiej, w zależności od warunków środowiskowych otaczających system. Cyklon zmieni również kształt, stając się z czasem mniej symetryczny.

Podczas przejścia pozazwrotnikowego cyklon zaczyna przechylać się z powrotem do zimniejszej masy powietrza wraz z wysokością, a pierwotne źródło energii cyklonu przekształca się z uwolnienia utajonego ciepła z kondensacji (z burz w pobliżu środka) w procesy barokkliniczne . System niskociśnieniowy w końcu traci swój ciepły rdzeń i staje się systemem z zimnym rdzeniem .

Szczytowy czas subtropikalnej cyklogenezy (punkt środkowy tego przejścia) na Północnym Atlantyku przypada na miesiące wrzesień i październik, kiedy różnica między temperaturą powietrza w górze a temperaturą powierzchni morza jest największa, co prowadzi do największego potencjału za niestabilność. W rzadkich przypadkach cyklon pozazwrotnikowy może przejść w cyklon tropikalny, jeśli dotrze do obszaru oceanu z cieplejszymi wodami i środowiskiem o mniejszym pionowym uskoku wiatru. Przykładem tego zdarzenia jest Perfect Storm z 1991 roku . Proces znany jako „przejście tropikalne” obejmuje zwykle powolny rozwój ekstratropowo zimnego wiru rdzenia w tropikalny cyklon.

Joint Typhoon Warning Center wykorzystuje technikę przejścia pozazwrotnikowego (XT) do subiektywnego oszacowania intensywności tropikalnych cyklonów, które stają się pozazwrotnikowe na podstawie zdjęć satelitarnych w zakresie widzialnym i podczerwonym . Utrata konwekcji centralnej w przejściowych cyklonach tropikalnych może spowodować niepowodzenie techniki Dvoraka ; utrata konwekcji skutkuje nierealistycznie niskimi szacunkami przy użyciu techniki Dvoraka. System łączy w sobie aspekty techniki Dvoraka, używanej do szacowania intensywności cyklonu tropikalnego, oraz techniki Heberta-Poteata, używanej do szacowania intensywności cyklonów podzwrotnikowych . Technikę tę stosuje się, gdy cyklon tropikalny wchodzi w interakcję z przednią granicą lub traci konwekcję centralną, utrzymując prędkość do przodu lub przyspieszając. Skala XT odpowiada skali Dvoraka i jest stosowana w ten sam sposób, z wyjątkiem tego, że „XT” jest używane zamiast „T”, aby wskazać, że system przechodzi transformację pozazwrotnikową. Ponadto technika XT jest stosowana tylko po rozpoczęciu przejścia pozazwrotnikowego; technika Dvoraka jest nadal używana, jeśli system zaczyna rozpraszać się bez przejścia. Gdy cyklon zakończy przejście i stanie się zimnym rdzeniem , technika ta nie jest już używana.

Struktura

Ciśnienie powierzchniowe i rozkład wiatru

Obraz QuikSCAT typowych cyklonów pozazwrotnikowych nad oceanem. Zauważ, że maksymalne wiatry są na zewnątrz okluzji.

Pole wiatru pozazwrotnikowego cyklonu zwęża się wraz z odległością w stosunku do ciśnienia na poziomie powierzchni, przy czym najniższe ciśnienie znajduje się w pobliżu środka, a największe wiatry zwykle znajdują się po zimnej/biegunowej stronie ciepłych frontów, okluzji i zimnych frontów , gdzie siła gradientu ciśnienia jest największa. Obszar w kierunku bieguna i na zachód od frontów zimnych i ciepłych połączonych z cyklonami pozazwrotnikowymi jest znany jako sektor zimny, podczas gdy obszar w kierunku równika i na wschód od związanych z nim frontów zimnych i ciepłych jest znany jako sektor ciepły.

Cyklony pozazwrotnikowe obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej, podobnie jak cyklony tropikalne.

Wiatr przepływający wokół pozazwrotnikowego cyklonu jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i zgodny z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej, ze względu na efekt Coriolisa (ten sposób rotacji jest ogólnie określany jako cyklon ). W pobliżu tego środka siła gradientu ciśnienia (od ciśnienia w środku cyklonu w porównaniu do ciśnienia na zewnątrz cyklonu) i siła Coriolisa muszą znajdować się w przybliżonej równowadze, aby cyklon nie zapadał się na siebie w wyniku różnica ciśnień. Centralne ciśnienie cyklonu będzie się obniżać wraz ze wzrostem dojrzałości, podczas gdy poza cyklonem ciśnienie na poziomie morza jest w przybliżeniu średnie. W większości cyklonów pozazwrotnikowych część frontu zimnego przed cyklonem rozwinie się w front ciepły, nadając strefie czołowej (jak narysowano na mapach pogody powierzchniowej ) kształt fali. Ze względu na ich wygląd na zdjęciach satelitarnych, cyklony pozazwrotnikowe można również nazwać falami czołowymi na wczesnym etapie ich cyklu życia. W Stanach Zjednoczonych starą nazwą takiego systemu jest „ciepła fala”.

Na półkuli północnej, gdy cyklon się zamknie, koryto ciepłego powietrza często – lub w skrócie „ kłucie ” – będzie powodowane przez silne wiatry południowe na jego wschodnich obrzeżach, wirujące w górę wokół północno-wschodniej, a ostatecznie w północno-zachodniej obrzeża (znane również jako ciepły przenośnik taśmowy), zmuszając koryto powierzchniowe do kontynuowania w zimnym sektorze po podobnej krzywej do zokludowanego frontu. Trowal tworzy część zokludowanego cyklonu znanego jako jego głowa przecinka , ze względu na kształt przecinka zmętnienia środkowego troposferycznego, który towarzyszy tej funkcji. Może być również obiektem lokalnych intensywnych opadów, z możliwymi burzami, jeśli atmosfera wzdłuż zacieraczki jest wystarczająco niestabilna do konwekcji.

Struktura pionowa

Cyklony pozazwrotnikowe pochylają się z powrotem w chłodniejsze masy powietrza i wzmacniają się wraz z wysokością, czasami przekraczając 30 000 stóp (około 9 km) głębokości. Nad powierzchnią ziemi temperatura powietrza w pobliżu środka cyklonu jest coraz niższa niż w otaczającym środowisku. Te cechy są bezpośrednim przeciwieństwem tych występujących w ich odpowiednikach, cyklonach tropikalnych ; w związku z tym są one czasami nazywane „dołkami zimnego rdzenia”. Można zbadać różne wykresy, aby sprawdzić charakterystykę układu z zimnym rdzeniem z wysokością, na przykład wykres 700 milibarów (20,67 inHg), który znajduje się na wysokości około 10 000 stóp (3048 metrów). Diagramy fazowe cyklonu służą do określenia, czy cyklon jest tropikalny, subtropikalny czy pozatropikalny.

Ewolucja cyklonu

Cyklon pozazwrotnikowy o sile huraganu w styczniu 2016 r. z wyraźną cechą przypominającą oko, spowodowany ciepłym odosobnieniem

Powszechnie stosowane są dwa modele rozwoju i cykli życia cyklonu: model norweski i model Shapiro–Keyser.

Norweski model cyklonu

Spośród dwóch teorii dotyczących pozazwrotnikowej struktury cyklonu i cyklu życia, starsza jest Norweski Model Cyklonu, opracowany podczas I wojny światowej . Zgodnie z tą teorią cyklony rozwijają się, gdy poruszają się w górę i wzdłuż granicy czołowej, ostatecznie zamykając się i docierając do barotropowo zimnego środowiska. Został opracowany całkowicie na podstawie powierzchniowych obserwacji pogody, w tym opisów chmur znalezionych w pobliżu granic frontowych. Ta teoria nadal zachowuje ważność, ponieważ jest dobrym opisem cyklonów pozazwrotnikowych nad lądami kontynentalnymi.

Model Shapiro-Keyser

Drugą konkurencyjną teorią dotyczącą rozwoju pozazwrotnikowego cyklonu nad oceanami jest model Shapiro-Keysera, opracowany w 1990 roku. Jego główne różnice w stosunku do norweskiego modelu cyklonowego to pękanie frontu zimnego, traktując okluzje typu ciepłego i fronty ciepłe tak samo. i umożliwienie frontowi zimnemu postępu przez ciepły sektor prostopadły do ​​frontu ciepłego. Model ten opierał się na cyklonach oceanicznych i ich frontalnej strukturze, co widać w obserwacjach powierzchniowych i we wcześniejszych projektach, w których do określania pionowej struktury frontów na północno-zachodnim Atlantyku wykorzystywano samoloty.

Ciepłe odosobnienie

Ciepłe odosobnienie to dojrzała faza cyklu życia cyklonu pozazwrotnikowego. Sformułowano to po eksperymencie terenowym ERICA z końca lat 80., w którym zaobserwowano intensywne cyklony morskie, które wskazywały na anomalnie ciepłą strukturę termiczną niskiego poziomu, odosobnioną (lub otoczoną) ciepłym frontem zgiętym do tyłu i zbieżnym pasmem w kształcie szewronu. intensywnych wiatrów powierzchniowych. Norweski Model Cyklonu , opracowany przez Szkołę Meteorologii w Bergen , w dużej mierze obserwował cyklony pod koniec ich cyklu życia i używał terminu okluzja do identyfikacji etapów rozpadu.

Ciepłe odosobnienia mogą mieć pozbawione chmur, podobne do oczu cechy w centrum (przypominające tropikalne cyklony ), znaczne spadki ciśnienia, wiatry o sile huraganu i umiarkowaną lub silną konwekcję . Najbardziej intensywne ciepłe odosobnienia często osiągają ciśnienie mniejsze niż 950 milibarów (28,05 inHg) z definitywną strukturą ciepłego rdzenia na niższym lub średnim poziomie. Ciepłe odosobnienie, będące wynikiem baroklińskiego cyklu życia, występuje na szerokościach geograficznych znajdujących się daleko od tropików.

Ponieważ utajone uwalnianie strumienia ciepła jest ważne dla ich rozwoju i intensyfikacji, większość przypadków ciepłego odosobnienia ma miejsce nad oceanami ; mogą one oddziaływać na narody przybrzeżne przez wiatry o sile huraganu i ulewne deszcze . Klimatologicznie, półkula północna widzi ciepłe odosobnienia podczas zimnych miesięcy, podczas gdy na półkuli południowej mogą występować silne cyklony, takie jak to, o każdej porze roku.

We wszystkich basenach tropikalnych, z wyjątkiem Północnego Oceanu Indyjskiego, pozazwrotnikowe przejście cyklonu tropikalnego może skutkować ponowną intensyfikacją w ciepłym odosobnieniu. Na przykład, huragan Maria (2005) i huragan Cristobal (2014) ponownie zintensyfikowały się w silny system barokliniczny i osiągnęły status ciepłego odosobnienia w okresie dojrzałości (lub najniższej presji).

Ruch

Reżim przepływu strefowego. Zwróć uwagę na dominujący przepływ z zachodu na wschód, jak pokazano na schemacie wysokości 500 hPa.
Obraz radarowy z 24 lutego 2007 przedstawiający duży, pozazwrotnikowy system burzy cyklonowej w szczytowym momencie nad środkowymi Stanami Zjednoczonymi.

Cyklony pozazwrotnikowe są na ogół napędzane lub „sterowane” przez głębokie wiatry zachodnie, które poruszają się z zachodu na wschód, zarówno na północnej, jak i południowej półkuli Ziemi. Ten ogólny ruch przepływu atmosferycznego jest znany jako „strefowy”. Tam, gdzie ten ogólny trend jest głównym wpływem sterującym cyklonu pozazwrotnikowego, jest on znany jako „ strefowy reżim przepływu ”.

Kiedy ogólny wzorzec przepływu wygina się od wzorca strefowego do wzorca południkowego, bardziej prawdopodobny jest wolniejszy ruch w kierunku północnym lub południowym. Wzory przepływu południkowego charakteryzują się silnymi, wzmocnionymi korytami i grzbietami, zwykle z bardziej północnym i południowym przepływem.

Zmiany kierunku tego rodzaju są najczęściej obserwowane w wyniku oddziaływania cyklonu z innymi systemami niskiego ciśnienia , korytami , grzbietami lub z antycyklonami . Silny i nieruchomy antycyklon może skutecznie zablokować drogę cyklonu pozazwrotnikowego. Takie wzorce blokowania są całkiem normalne i generalnie powodują osłabienie cyklonu, osłabienie antycyklonu, przekierowanie cyklonu w kierunku obrzeży antycyklonu lub kombinację wszystkich trzech do pewnego stopnia, w zależności od dokładnych warunków. Często zdarza się również, że cyklon pozazwrotnikowy wzmacnia się, gdy blokujący antycyklon lub grzbiet słabnie w takich okolicznościach.

Tam, gdzie cyklon pozazwrotnikowy napotyka inny cyklon pozazwrotnikowy (lub prawie każdy inny rodzaj wiru cyklonowego w atmosferze), oba mogą się połączyć, tworząc binarny cyklon, w którym wiry dwóch cyklonów obracają się wokół siebie (znany jako efekt Fujiwhary "). To najczęściej skutkuje połączeniem dwóch systemów niskociśnieniowych w jeden cyklon pozazwrotnikowy lub rzadziej może skutkować jedynie zmianą kierunku jednego lub obu cyklonów. Dokładne wyniki takich oddziaływań zależą od takich czynników, jak wielkość dwóch cyklonów, ich siła, odległość od siebie oraz panujące wokół nich warunki atmosferyczne.

Efekty

Preferowany region opadów śniegu w cyklonie pozazwrotnikowym

Ogólny

Cyklony pozazwrotnikowe mogą przynieść łagodną pogodę z niewielkim deszczem i wiatrami powierzchniowymi o prędkości 15–30 km/h (10–20 mph) lub mogą być zimne i niebezpieczne przy ulewnych deszczach i wiatrach przekraczających 119 km/h (74 mph), ( czasami określane jako wichury w Europie). Pasmo opadów związane z frontem ciepłym jest często rozległe. W dojrzałych cyklonach pozazwrotnikowych obszar znany jako głowa przecinka na północno-zachodnim krańcu powierzchni nisko może być regionem obfitych opadów, częstych burz i burz z piorunami . Cyklony mają tendencję do poruszania się po przewidywalnej ścieżce z umiarkowanym tempem postępu. Jesienią , zimą i wiosną atmosfera nad kontynentami może być na tyle zimna w głębi troposfery , że powoduje opady śniegu.

Trudne warunki pogodowe

Linie szkwału lub stałe pasma silnych burz mogą tworzyć się przed zimnymi frontami i dolinami zawietrznymi z powodu obecności znacznej wilgoci atmosferycznej i silnej dywergencji górnego poziomu, prowadzącej do gradu i silnych wiatrów. Gdy w atmosferze występuje znaczny kierunkowy uskok wiatru przed zimnym frontem w obecności silnego strumienia strumieniowego na wyższym poziomie, możliwe jest powstawanie tornada . Chociaż tornada mogą powstawać w dowolnym miejscu na Ziemi, najwięcej dzieje się na Wielkich Równinach w Stanach Zjednoczonych, ponieważ wiatry o nachyleniu z północno-południowych Gór Skalistych , które mogą tworzyć suchą linię, wspomagają ich rozwój przy każdej sile .

Wybuchowy rozwój cyklonów pozazwrotnikowych może być nagły. Burza znana w Wielkiej Brytanii i Irlandii jako „ Wielka Burza 1987 roku ” pogłębiła się do 953 milibarów (28,14 inHg) przy najwyższym odnotowanym wietrze 220 km/h (140 mph), powodując utratę 19 istnień ludzkich, 15 milionów drzew , rozległe uszkodzenia domów i szacowany koszt ekonomiczny w wysokości 1,2 miliarda funtów ( 2,3 miliarda USD) .

Chociaż większość cyklonów tropikalnych, które stają się pozazwrotnikowe, szybko rozprasza się lub jest pochłaniana przez inny system pogodowy, nadal mogą zatrzymać wiatry huraganu lub wichury. W 1954 r. huragan Hazel stał się pozazwrotnikowy nad Karoliną Północną jako silny sztorm trzeciej kategorii. Burza w Dzień Kolumba z 1962 r., która wyewoluowała ze szczątków tajfunu Freda, spowodowała poważne zniszczenia w Oregonie i Waszyngtonie , z rozległymi zniszczeniami równoważnymi co najmniej kategorii 3. W 2005 r. huragan Wilma zaczął tracić cechy tropikalne, wciąż jednak w kategorii trzeciej . -wymusza wiatry (i stał się w pełni tropikalny jako sztorm kategorii 1).

Latem cyklony pozazwrotnikowe są na ogół słabe, ale niektóre systemy mogą powodować znaczne powodzie na lądzie z powodu ulewnych opadów. Cyklon w północnych Chinach z lipca 2016 r. nigdy nie przyniósł trwałych wiatrów o sile sztormowej, ale spowodował niszczycielskie powodzie w Chinach kontynentalnych , powodując co najmniej 184 ofiary śmiertelne i powodując szkody w wysokości 33,19 miliarda jenów ( 4,96 miliarda USD) .

Pojawiającym się tematem jest współwystępowanie ekstremów wiatru i opadów, tzw. ekstremów złożonych, wywoływanych przez cyklony pozazwrotnikowe. Takie zdarzenia złożone stanowią 2-3% całkowitej liczby cyklonów.

Klimat i ogólna cyrkulacja

W klasycznej analizie Edwarda Lorenza ( cykl energetyczny Lorenza ) cyklony pozazwrotnikowe (tzw. przejściowe stany atmosferyczne) działają jako mechanizm przekształcania energii potencjalnej wytwarzanej przez gradienty temperatury bieguna na równik na energię kinetyczną wirów. W tym procesie gradient temperatury biegun-równik jest zmniejszony (tj. energia jest transportowana w kierunku bieguna, aby ogrzać się na wyższych szerokościach geograficznych).

Istnienie takich stanów przejściowych jest również ściśle związane z formowaniem się Niżu Islandzkiego i Niżu Aleuckiego — dwóch najbardziej widocznych ogólnych cech cyrkulacji w środkowych i subpolarnych szerokościach geograficznych północnych. Te dwa dołki są tworzone zarówno przez transport energii kinetycznej, jak i utajone ogrzewanie (energia uwalniana, gdy faza wodna zmienia się z pary w ciecz podczas opadów) z cyklonów pozatropikalnych.

Historyczne burze

Cyklon Oratia ukazujący kształt przecinka typowy dla cyklonów pozazwrotnikowych, nad Europą w październiku 2000 r.

Gwałtowna burza podczas wojny krymskiej 14 listopada 1854 r. zniszczyła 30 statków i wywołała wstępne badania meteorologii i prognozowania w Europie. W Stanach Zjednoczonych burza z okazji Dnia Kolumba w 1962 r., jedna z wielu wichur na północno-zachodnim Pacyfiku , doprowadziła do najniższego zmierzonego ciśnienia w stanie Oregon , wynoszącego 965,5  hPa (96,55 kPa; 28,51 inHg), gwałtownych wiatrów i szkód w wysokości 170 milionów dolarów (1964 dolary). ; 1,56 miliarda dolarów w 2022 roku).

„Burza Wahine” była cyklonem pozazwrotnikowym, który uderzył w Wellington w Nowej Zelandii 10 kwietnia 1968 roku, nazwany tak po tym, jak spowodował, że prom między wyspami TEV  Wahine uderzył w rafę i założyciela przy wejściu do portu Wellington, powodując 53 zgony.

10 listopada 1975 r. burza pozazwrotnikowa na Jeziorze Górnym przyczyniła się do zatonięcia SS  Edmund Fitzgerald w pobliżu granicy kanadyjsko-amerykańskiej , 15 mil morskich na północny zachód od wejścia do zatoki Whitefish . Gwałtownie nasilający się sztorm uderzył w wyspę Vancouver 11 października 1984 r. i zainspirował rozwój boi zacumowanych u zachodnich wybrzeży Kanady .

Burza Braera ze stycznia 1993 r. była najsilniejszym cyklonem pozazwrotnikowym znanym z występowania na północnym Atlantyku, z ciśnieniem centralnym 913 milibarów (27,0 inHg).

Wielka Burza z 1703 r. była szczególnie gwałtownym cyklonem, będąc jednym z najcięższych sztormów w historii Wielkiej Brytanii. Szacuje się, że podmuchy wiatru osiągały co najmniej 170 mil na godzinę (150 węzłów).

W 2012 roku huragan Sandy przeszedł w posttropikalny cyklon w nocy 29 października; kilka minut później wylądował na wybrzeżu New Jersey jako burza pozazwrotnikowa z wiatrami podobnymi do huraganu kategorii 1 i polem wiatru o długości ponad 1150 mil (1850 km).

W 2018 roku we Włoszech Vaia Storm powoduje częste porywy około 55 węzłów na całym półwyspie ze szczytami 128 węzłów w obszarach alpejskich, prowadząc do upadku 14 milionów drzew.

Na półkuli południowej gwałtowna burza pozazwrotnikowa nawiedziła Urugwaj w dniach 23-24 sierpnia 2005 r., zabijając 10 osób. Wiatry w systemie przekraczały 160 km/h (99 mph), podczas gdy Montevideo , stolica kraju z 1,5 miliona mieszkańców, przez ponad 12 godzin była dotknięta tropikalnym wiatrem sztormowym, a przez prawie cztery godziny. Szczytowe porywy zarejestrowano na międzynarodowym lotnisku Carrasco jako 172 km/h (107 mph), a w porcie Montevideo jako 187 km/h (116 mph). Najniższe odnotowane ciśnienie wynosiło 991,7 hPa (99,17 kPa; 29,28 inHg). Cyklony pozazwrotnikowe są powszechne w tej części globu w miesiącach jesiennych, zimowych i wiosennych. Wiatry zwykle osiągają prędkość 80–110 km/h (50–68 mph), a wiatry 187 km/h (116 mph) są bardzo rzadkie.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki