MÉRSÉKELTÖVI CIKLONOK, TRÓPUSI CIKLONOK (HURRIKÁNOK) Breuer Hajni

Miben különbözik a két képződmény? (az animációk alapján) Trópusi ciklon Mérsékelt övi ciklon

Miben különbözik a két képződmény? Hasonlóság: (az animációk alapján) Föld északi félekén Méret óramutató járásával Szerkezet ellentétes irányban forognak (további különbségek) Alacsony nyomású középpont a felszínen Különbség: Kialakulás módja Előfordulási hely Alkotó felhők Velejáró időjárás Élettartam

Mérsékeltövi ciklonok, anticiklonok

Felszíni energia egyensúly Egyenlítőre több, sarkokra kevesebb napsugárzás jut Energia hiány irányába áramlásnak kell lennie Légkör és óceán, mint szállító közeg Többlet Azt elemezzük, hogy a közepes földrajzi szélességeken hogyan történik a sarkok irányában a hőátvitel Nettó rövidhullámú Nettó hosszúhullámú Észak Földrajzi szélesség Dél

Felszíni energia egyensúly Egyenlítőre több, sarkokra kevesebb napsugárzás jut Energia hiány irányába áramlásnak kell lennie Légkör és óceán, mint szállító közeg Északi félteke

Az alsó légkör keresztmetszete

Futóáramlás (jet stream) 300 hpa hideg meleg

Az általános légkörzési modell futóáramlások (jet stream-ek)

Január, átlagos zonális (K-NY) szél vertikális metszete

Július, átlagos zonális szél vertikális metszete

A FŐ FRONTÁLZÓNÁK ÁLTALÁNOS ELHELYEZKEDÉSE AZ ÉSZAKI HEMISZFÉRÁN A cellák rendszerében 2 nyugatias jet: - A frontálzónák és a tropopauza szögletében helyezkednek el, - Mindkét jetnél törik a tropopauza, - Míg a szubtrópusi mindig ugyanott helyezkedik el, addig a poláris széles sávban mozog (évszakosan)

A poláris frontálzóna elhelyezkedése Az 500 hpa-os magassági szint hőmérsékleti eloszlása

A FŐ FRONTÁLZÓNÁK ÁLTALÁNOS ELHELYEZKEDÉSE AZ ÉSZAKI HEMISZFÉRÁN

A polár front északi oldalán hideg, déli felén meleg levegő halmozódik fel. A hőmérséklet különbség hatására egy hullám alakul ki a polár fronton. A hullám egyre erősödik és a közepén csökken a légnyomás. Közben az egész örvény kelet felé helyeződik át. A gyorsabban mozgó hidegfront utoléri a melegfrontot. Megkezdődik a frontok összezáródása. CIKLOGENEZIS A hideg- és melegfront összezáródása során a ciklon a talajon fokozatosan egy hideg légörvénnyé válik, majd lassan leépül.

Mérsékeltövi ciklonok szerkezete (Bjerkness, 1905)

Tengerszinti légnyomás (hpa) A légnyomás alakulása Közeledik a front Távolodik a front 4 mérőhely, USA (WI, MI) 2001. nov. 9. nov. 10. nov. 11.

11 Nov 7 am Fig. 10.18

Ciklonok tulajdonságai Alak Közelítően kerek alakzatok (alacsony légnyomás minimum középen) Több száz / több ezer millió km 2 -nyi képződmények Izobárok alakja elliptikus; tengelyarány: 1:1,8 Átmérő (1013 hpa-nál számítva) Atlanti-óceán, Európa: 3200 km Észak-Amerika: 2500 km Cikloncsaládok átmérője sokkal nagyobb Mélysége függ a fejlődési stádiumtól Trópusokon kívül néha 935 hpa (inkább 940/970-1000 hpa) Északi hemiszférán legmélyebbek Izlandnál Ciklon belsejében az izobárok sűrűbbek A hőmérséklet eloszlás aszimmetrikus A vertikális metszetben az izobárfelületek sokféle elrendeződésűek Gyakoriságuk Atlanti-óceán, Európa térségében: 60 cikloncsalád / év Télen nagyobb, mint nyáron

A mérsékeltövi ciklonok élettartama Felszíni Légnyomás - izobárok (folytonos) Hőmérséklet izotermák (szaggatott) 1 3 2 4 Forrás: Petterssen, Weather Analysis and Forecasting

Magassági mezők (pl.: AT500) izovonalai Megfigyelhető, hogy a magasabb szinteken kialakult nyereg áthelyeződik a felszíni alacsonynyomástól nyugati irányba 1 2 3 4 Forrás: Petterssen, Weather Analysis and Forecasting

Légtömegek áramlása ciklonban

Műholdfelvételek a mérsékeltövi ciklonokról Nyitott állapot: felhőkkel a meleg és hideg frontok felett, s derült idővel a meleg szektorban Okkludált fázis Érett fázis Forrás: Hobbs

Mérsékeltövi ciklonok fázisainak beazonosítása műholdképről okkludált fázis érett fázis Forrás: Cotton and Anthes

Itt hol található a felszíni alacsonynyomású központ? Hol vannak a frontok?

Mérsékeltövi ciklon frontrendszere: Hideg front, meleg front, okkludált front

Infravörös (IR) tartományú műholdkép egy mérsékeltövi ciklonról

Vízgőztartalmat becslő műholdkép egy mérsékeltövi ciklonról

Magas nyomású légköri képződmények - anticiklon

Anticiklon - ciklon Magas nyomású központ Felszíni nyomás:1010-1040 hpa Nagy skálájú leáramlás Átmérő: 2000-3500 km Kis nyomási gradiens => alacsony szélsebesség Zárt izobárok mentén, középtroposzférában óramutató járásával megegyező az áramlás Időjárás évszaktól függő: Télen: köd Nyáron: lokális zivatarok Alacsony nyomású központ Felszíni nyomás: 940-1010 hpa Nagy skálájú feláramlás Átmérő: 2000-3500 km Nagy nyomási gradiens => nagy szélsebesség Zárt izobárok mentén, középtroposzférában óramutató járásával ellentétes az áramlás Időjárás frontokhoz kötődik

TRÓPUSI CIKLONOK, HURRIKÁNOK

Hurrikánok Trópusi ciklonok elnevezései: hurrikánok a nyugati félgömbön, tájfunok a Csendes óceán nyugati részén, illetve Ázsia partvidéki zónájában A Gladys hurrikán, az Apollo 7 űrhajóról ciklonok az Indiai óceán térségében

A trópusi ciklonok előfordulási területei Miért csak itt?

A tengerfelszín hőmérséklet magasabb, mint 27 o C Hőmérsékleti küszöbérték

A HURRIKÁNOK KIALAKULÁSÁNAK TOVÁBBI FELTÉTELEI Az Egyenlítő közelében nem alakulnak ki hurrikánok (>5 fok földrajzi szélesség) Hurrikánok nem alakulnak ki szárazföldek felett

Hurrikánok ábrázolása Időjárási térképeken Hurrikán trajektóriákkal

Eltérések a mérsékeltövi és a trópusi ciklonok megjelenése közt Mérsékeltövi ciklon Trópusi ciklon

Andrew hurrikán (Miami, USA) 1992. augusztus 24. Kár: 30 milliárd USD Emberáldozat: 23 fő Nagy volt, de nem a legnagyobb.

A trópusi ciklonok elemei Szem: a központi legkisebb nyomású terület, kis szél és leszálló mozgás jellemzi Szem körüli fal: a legnagyobb szél és a leghevesebb eső gyűrűje Spirális karok: gyengébb szél, esetenként erős csapadékkal

A hurrikánok alakja Erős, nagykiterjedésű Cumulonimbus (Cb) felhő, koncentrikus kőrkörös elrendeződésben. A magasban Cirrus (Ci) felhők jelzik előre a vihart. Átmérője átlagosan 1000 km (forrás: NOAA, National Weather Service). Fotó: Mitch Hurrikán, 1998. 10. 25., NOAA.

A HURRIKÁNOK VERTIKÁLIS METSZETE

A HURRIKÁNOK VERTIKÁLIS METSZETE szétáramlás magas légnyomás szétáramlás párolgás energia utánpótlás alacsony légnyomás szem csapadéksávok

A HURRIKÁNOK VERTIKÁLIS METSZETE Katrina hurrikán TRMM műholdas mérés

A hurrikánok vertikális szerkezete Az Olívia hurrikán belsejében, a szem körüli fal (eyewall) Forrás: NOAA P-3 hurricane hunter image

EGY MÉRŐREPÜLŐ 1999. SZEPT. 13-ÁN ÁTREPÜLT A FLOYD HURRIKÁN BELSŐ SZEKTOÁN

A trópusi ciklonok fajtáinak definíciói: 1. Trópusi depresszió szél <40 mph ~ 64 km/ó 2. Trópusi vihar szél 40-73 mph ~ 64-117 km/ó 3. Hurrikán I. kategória: szél 74-95 mph ~ 117-152 km/ó II. kategória: szél 96-110 mph ~ 152-176 km/ó III. kategória: szél 111-130mph ~ 176-208 km/ó IV. kategória: szél 131-155 mph ~ 208-248 km/ó V. kategória: szél 155 mph ~ 248 km/ó felett

A hurrikánok és a trópusi viharok nem gyakoriak, mégis itt egy példa mikor egyidőben 4 volt látható Trópusi vihar (Emília) Hurrikán Trópusi vihar Trópusi háborgás

Egy hurrikán pályája és élettartama Georges Hurrikán 1998. szept.

A harmadik leghosszabb életű trópusi ciklon az Atlanti-óceánon (3 hét) ALBERTO LESLIE HELENE ISAAC LESLIE BERYL NADINE DEBBY UNNAMED KEITH HELENE JOYCE JOYCE ISAAC ALBERTO

IV. Kategóriájú hurrikán, mely mérsékeltövi viharrá alakulva Európát is érintette (haláleset Skóciában)

Hurrikánok hatásai: Szél: A legtöbb kárt a szél okozza. Vihar károk: A történelem során hihetetlen pusztítások voltak, ma gyors kitelepítésekkel védekeznek ellene. Esőzések és belterületi árvízek: A szélkároknál több ember áldozatot követel, de az okozett anyagi kár kevesebb. Az adott körzet infrastruktúrájának az összeomlása a legproblematikusabb.

Hurrikánok hatásai a szigeteken:

A HURRIKÁNOKHOZ KAPCSOLÓDÓ HALÁLESETEK SZÁMA ÉS AZ OKOZOTT KÁROK A XX. SZÁZADBAN Galveston Hugo Andrew

MILYEN A FORMÁJA A TRÓPUSI CIKLONOKNAK? MEG TUDJUK-E ÁLLAPÍTANI MŰHOLDFELVÉTELEK ALAPJÁN, HOGY MELYEK A LEGVESZÉLYESEBBEK?

Ezek közül melyik a legerősebb?

Nagyon nehéz a hurrikánok pályáját előrejelezni

Hurrikán útvonal előrejelzések: különböző modellfuttatások (NWP-k) gyakran eltérnek

Trópusi és mérsékeltövi ciklonok összehasonlítása kialakulás és előfordulás Trópusi ciklon: Egyenlítő környékén Magas tengerfelszín hőmérséklet Szárazföld (vagy hideg vízfelszín) felett megszűnik Mérs.övi ciklon: Közepes földrajzi szélességen Polárfront (nagy hőmérséklet gradiens)

Trópusi és mérsékeltövi ciklonok összehasonlítása - szerkezet

Trópusi és mérsékeltövi ciklonok összehasonlítása - szerkezet Trópusi ciklon: Nincsenek frontok Középpontja legmelegebb Középpontjában felszínen alacsony, magasban magas nyomás uralkodik Felszíni alacsony légnyomás értékei kifejlett viharnál: 870-980 hpa Mérs.övi ciklon: Vannak frontok Hidegfront és melegfront közötti terület a legmelegebb Ciklon vertikális tengelye mentén alacsony nyomású a központ Felszíni alacsony légnyomás értékei kifejlett ciklonnál: 940-1010 hpa

Trópusi és mérsékeltövi ciklonok összehasonlítása méret és gyakoriság Trópusi ciklon: Átmérő: 500 1500 km Tengelyarány: 1:1 Évente: 30 60 hurrikán Élettartam: néhány nap 2-3 hét Északi-féltekén: június november időszakban fordulnak elő (augusztus/szeptemberi maximum) Mérs.övi ciklon: Átmérő: 2000 3500 km Tengelyarány: 1:1,8 Évente: 60 cikloncsalád Élettartam: 5-10 nap Télen gyakoribbak, mint nyáron

Trópusi és mérsékeltövi ciklonok összehasonlítása felhőzet és időjárás Trópusi ciklon: Felhőzete: gomolyfelhőkből áll, tetején cirrus felhőzettel Időjárás: hurrikán szeme mentén akár 200 km/h-ás szélsebességek is előfordulnak rövid idő alatt (1000 mm/nap) sok csapadékot okoz áradások miatt szigetvilágokat rombolhat le Mérs.övi ciklon: Felhőzete: mindenféle felhő előfordul benne Időjárás: rövid idő alatt sok csapadék (100 mm/ 6 óra) hidegfrontok mentén megjelenő zivatarokhoz kapcsolódik hosszú idő alatt sok csapadék (100 mm/ 2 nap) okklúziós front gyors fejlődésű ciklonnál szélviharokra számítani kell