Quy mô lớn Xoáy_thuận

Một biểu đồ tổng hợp giả tưởng của một cơn lốc xoáy ngoài nhiệt đới ảnh hưởng đến Anh và Ireland. Các mũi tên màu xanh giữa các đường đẳng áp cho biết hướng của gió, trong khi biểu tượng "L" tượng trưng cho trung tâm của "thấp". Lưu ý ranh giới frông hấp lưu, lạnh và nóng.

Các loại xoáy thuận sau đây có thể nhận dạng được trong biểu đồ tổng hợp.

Loại bề mặt

Có ba loại lốc xoáy theo bề mặt chính: xoáy thuận ngoài nhiệt đới, xoáy thuận cận nhiệt đớixoáy thuận nhiệt đới

Xoáy thuận ngoài nhiệt đới

Một Xoáy thuận ngoài nhiệt đới là một hệ thống thời tiết áp suất thấp qui mô lớn mà không có đặc điểm xoáy thuận nhiệt đới, vì nó nối với frông và độ chênh lệch ngang (thay vì dọc) theo nhiệt độđiểm sương còn được biết tới là "vùng baroclinic".[26]

"Ngoài nhiệt đới" là thuật ngữ được áp dụng cho xoáy thuận bên ngoài vùng nhiệt đới, ở vĩ độ trung bình. Các hệ thống này cũng có thể được mô tả là "lốc xoáy ở vĩ độ trung bình" do khu vực hình thành của nó, hoặc "hậu xoáy thuận nhiệt đới" khi một cơn lốc nhiệt đới đã di chuyển (quá trình chuyển đổi ngoại vi) vượt quá vùng nhiệt đới [26][27]. Chúng thường được miêu tả là "trầm cảm" hoặc "thấp" bởi các nhà dự báo thời tiết và công chúng. Đây là những hiện tượng hàng ngày, cùng với xoáy nghịch, thay đổi thời tiết nhiều phần của Trái Đất.

Mặc dù các xoáy thuận ngoài nhiệt đới hầu như luôn luôn được phân loại như baroclinic vì chúng hình thành theo các vùng nhiệt độ và điểm sương chênh lệch trong westerlies, đôi khi chúng có thể trở thành barotropic muộn trong chu trình sống của chúng khi sự phân bố nhiệt độ quanh cơn lốc trở nên khá đồng đều với bán kính.[28] Một xoáy thuận ngoài nhiệt đới có thể biến thành một cơn bão cận nhiệt đới, và từ đó thành một cơn bão nhiệt đới, nếu nó sống qua vùng nước ấm đủ để làm ấm cốt lõi của nó, và kết quả là phát triển sự đối lưu trung tâm.[29] Một xoáy thuận ngoài nhiệt đới đặc biệt có cường độ lớn xảy ra vào mùa đông được gọi theo thông tục là nor'easter.

Polar low
Bài chi tiết: Polar low
Một polar low trên biển Nhật Bản vào tháng 12 năm 2009

Một polar low là một hệ thống áp suất thấp (depression) trong không khí chỉ tồn tại trong thời gian ngắn, quy mô nhỏ, được thấy ở các khu vực đại dương hướng cực của frông cực ở cả bán cầu Bắc và Nam. Polar low là lõi lạnh vì vậy chúng có thể được coi là một tập hợp con của các xoáy thuận ngoài nhiệt đới. Polar low lần đầu tiên được xác định trên hình ảnh vệ tinh khí tượng, co thể được quan sát trong những năm 1960, cho thấy nhiều xoáy mây quy mô nhỏ ở vĩ độ cao. Các polar low hoạt động nhất được tìm thấy trong một số khu vực hàng hải không có băng ở hoặc gần Bắc Cực trong mùa đông, chẳng hạn như Biển Na Uy, Biển Barents, Biển Labrador và Vịnh Alaska; tuy nhiên, một số polar low đã được tìm thấy ở Biển Nhật Bản. Polar low tan rã nhanh khi chúng đổ bộ vào đất liền. Các hệ thống Nam Cực có xu hướng yếu hơn so với các đối tác phía Bắc của họ vì sự khác biệt về nhiệt độ giữa không khí trên biển chung quanh lục địa nói chung là nhỏ hơn. Tuy nhiên, polar low cực mạnh cũng có thể tìm thấy ở Nam Đại Dương. Vào mùa đông, khi các vùng áp suất thấp lõi lạnh với nhiệt độ ở tầng giữa của tầng đối lưu đạt -45 °C (-49 °F) di chuyển qua các vùng nước rộng, các hình thức đối lưu sâu cho phép polar lows phát triển[30]

Các hệ thống thường có quy mô chiều ngang dưới 1.000 km (620 mi) và tồn tại không quá hai ngày. Chúng là một phần của cấp lớn hơn thuộc hệ thống thời tiết quy mô trung (mesoscale). Polar low có thể khó được phát hiện bằng cách sử dụng báo cáo thời tiết thông thường và gây nguy hiểm đối với các hoạt động ở vĩ độ cao, chẳng hạn như việc chuyên chở đường biển và các trạm dầu khí. Những cơn bão mùa đông như vậy có thể gây ra tình trạng lạnh giá và mất mùa. Polar low đã được đề cập đến bởi nhiều thuật ngữ khác, chẳng hạn như polar mesoscale vortex, Arctic hurricane, Arctic low, và cold air depression. Ngày nay thuật ngữ này thường được dành riêng cho các hệ thống mạnh hơn có gió gần mặt đất ít nhất là 17 m / s (38 mph).[31]

Xoáy thuận cận nhiệt đới

Xoáy thuận cận nhiệt đới' Andrea 2007

Một xoáy thuận cận nhiệt đới là một hệ thống thời tiết có một số đặc điểm của một cơn xoáy thuận nhiệt đới và một cơn xoáy thuận ngoài nhiệt đới[32]

Ngay từ những năm 1950, các nhà khí tượng học không biết rõ liệu chúng có được mô tả như là xoáy thuận nhiệt đới hoặc xoáy thuận ngoài nhiệt đới. Chúng đã được chính thức công nhận bởi Trung tâm Bão quốc gia Hoa Kỳ vào năm 1972. Xoáy thuận cận nhiệt đới bắt đầu nhận được tên từ danh sách các cơn bão nhiệt đới chính thức ở Bắc Đại Tây Dương, Đông Nam Ấn Độ Dương và các lưu vực Nam Đại Tây Dương.

Có hai định nghĩa hiện được sử dụng cho các cơn xoáy thuận cận nhiệt đới. Trên khắp Bắc Đại Tây Dương và Tây Nam Ấn Độ Dương, chúng cần sự đối lưu trung tâm gần trung tâm và một lõi nóng lên ở tầng giữa của tầng đối lưu. Ở phía đông bắc Thái Bình Dương, chúng cần có một cơn xoáy thuận ở tầng đối lưu giữa để thoát khỏi đai chính của westerlies và chỉ là sự lưu hành bề mặt yếu. Xoáy thuận cận nhiệt đới có gió rộng với gió kéo dài nhất nằm xa trung tâm hơn các cơn xoáy thuận nhiệt đới điển hình và không có frông thời tiết liên kết vào trung tâm của chúng.[33]

Vì chúng hình thành từ các xoáy thuận ngoài nhiệt đới ban đầu có nhiệt độ lạnh hơn ở bên trên so với thường thấy ở vùng nhiệt đới, nên nhiệt độ bề mặt biển cần thiết cho sự hình thành của chúng thấp hơn ngưỡng xoáy thuận nhiệt đới với nhiệt độ 3 °C (5 °F), nằm khoảng 23 °C (73 °F). Điều này cũng có nghĩa là các xoáy thuận cận nhiệt đới thường hình thành ngoài phạm vi truyền thống của mùa bão Bắc Đại Tây Dương. Các xoáy thuận cận nhiệt đới cũng được quan sát thấy ở Nam Đại Tây Dương; Các cơn xoáy thuận cận nhiệt đới Nam Đại Tây Dương được quan sát thấy trong tất cả các tháng.[34]

Nhiệt đới

Bản đồ tóm lược mùa hurricane Đại Tây Dương 2012

Một xoáy thuận nhiệt đới là một hệ thống bão đặc trưng bởi một trung tâm áp suất thấp và vô số cơn bão tạo ra gió mạnh và mưa lũ. Một xoáy thuận nhiệt đới hấp thu nhiệt phát ra khi không khí ẩm tăng, dẫn đến sự ngưng tụ hơi nước trong không khí ẩm. Chúng được thúc đẩy bởi một cơ chế nhiệt khác với các cơn bão khác như nor'easters, các cơn bão gió ở châu Âu, và polar low, dẫn đến việc phân loại chúng như là các "cơn bão lõi ấm".[9]

Thuật ngữ "nhiệt đới" đề cập đến cả nguồn gốc địa lý của các hệ thống này, hình thành hầu như chỉ ở các vùng nhiệt đới trên toàn cầu, và sự lệ thuộc vào các khối lượng không khí nhiệt đới biển để hình thành. Thuật ngữ "xoáy thuận" đề cập đến bản chất cyclonic của bão, với vòng quay ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và xoay theo chiều kim đồng hồ ở Nam bán cầu. Tùy thuộc vào vị trí và sức mạnh của chúng, các cơn lốc xoáy nhiệt đới được gọi bằng các tên khác, chẳng hạn như hurricane, typhoon, tropical storm, cyclonic storm, tropical depression, hoặc đơn giản là cyclone.

Hurricane Catarina một cơn bão nhiệt đới ở Nam Đại Tây Dương được xem từ Trạm Không gian Quốc tế vào ngày 26 tháng 3 năm 2004

Mặc dù các cơn lốc xoáy nhiệt đới có thể tạo ra những cơn gió cực mạnh và mưa xối xả, chúng cũng có thể tạo ra các đợt sóng cao và bão gây nhiều thiệt hại.[35] Gió của chúng tăng kích thước sóng, và làm như vậy chúng thu hút nhiều nhiệt và độ ẩm vào hệ thống của họ, do đó tăng sức mạnh của chúng. Chúng phát triển qua các vùng nước ấm,[36] và do đó mất đi sức mạnh nếu chúng di chuyển trên đất[37]. Đây là lý do các vùng ven biển có thể nhận được thiệt hại đáng kể từ một cơn lốc xoáy nhiệt đới, trong khi vùng nội địa tương đối an toàn trước gió mạnh. Mưa lớn, tuy nhiên, có thể gây ra ngập lụt đáng kể nội địa. Sóng bão tăng lên do mực nước biển gây ra bởi áp lực giảm của lõi có hiệu lực "hút" nước lên và từ gió có hiệu lực "cọc" nước lên. Bão dâng có thể gây ra lũ lụt ven biển rộng lớn lên đến 40 kilômét (25 dặm) từ bờ biển. Mặc dù tác động của chúng đối với quần thể con người có thể là tàn phá, các cơn lốc xoáy nhiệt đới cũng có thể làm giảm các điều kiện hạn hán[38]. Chúng cũng mang nhiệt và năng lượng ra khỏi các vùng nhiệt đới và vận chuyển nó tới các vĩ độ ôn đới, làm cho chúng trở thành một phần quan trọng của cơ chế tuần hoàn khí quyển toàn cầu. Kết quả là các cơn lốc xoáy nhiệt đới giúp duy trì sự cân bằng trong tầng đối lưu của Trái Đất.

Nhiều cơn lốc xoáy nhiệt đới phát triển khi điều kiện khí quyển xung quanh sự xáo trộn yếu trong khí quyển rất thuận lợi. Các xoáy thuận khác hình thành khi các loại cyclone khác có đặc tính nhiệt đới. Các hệ thống nhiệt đới sau đó được di chuyển bằng gió điều khiển trong tầng đối lưu; nếu các điều kiện vẫn thuận lợi, sự xáo trộn nhiệt đới tăng lên, và thậm chí có thể phát triển một mắt bão. Ở đầu kia của dải tần, nếu các điều kiện xung quanh hệ thống xấu đi hoặc cơn bão nhiệt đới đổ bộ lên đất liền, hệ thống sẽ suy yếu và cuối cùng tan rã. Một cơn bão nhiệt đới có thể trở thành ngoài nhiệt đới khi nó di chuyển đến các vĩ độ cao hơn nếu nguồn năng lượng thay đổi từ nhiệt phát hành bằng cách ngưng tụ đến sự khác biệt về nhiệt độ giữa khối không khí.[9] Một cơn bão nhiệt đới thường không được coi là trở thành cận nhiệt đới trong quá trình chuyển đổi ngoài nhiệt đới của nó [39].

Các loại tầng cao hơn

Xoáy thuận cực

Bài chi tiết: Xoáy cực

Xoáy thuận cực hay xoáy cực (tiếng Anh: polar cyclone, Arctic cyclone hay polar vortex) [40]là một vùng có diện tích rộng lớn của áp suất thấp tăng cường vào mùa đông và yếu đi trong mùa hè.[41] Một xoáy cực là một hệ thống thời tiết áp suất thấp, thường kéo dài 1.000 kilômét (620 mi) đến 2.000 kilômét (1.200 dặm), trong đó không khí luân chuyển theo hướng ngược chiều kim đồng hồ ở bắc bán cầu, và theo chiều kim đồng hồ ở bán cầu nam. Sự gia tốc Coriolis tác động lên không khí di chuyển đến cực ở độ cao, gây ra một sự lưu thông ngược chiều kim đồng hồ ở độ cao. Sự di chuyển về hướng cực của không khí bắt nguồn từ sự lưu thông không khí của khối cực. Polar low không phải thúc đẩy từ sự đối lưu như là các cơn lốc xoáy nhiệt đới, cũng không phải là sự tương tác giữa các khối lượng không khí nóng và lạnh như những cơn xoáy thuận ngoài nhiệt đới, nhưng là một hiện vật của sự di chuyển không khí toàn cầu của khối cực. Căn cứ của polar low ở tầng giữa tới tầng trên của tầng đối lưu. Ở Bắc bán cầu, xoáy cực trung bình có hai trung tâm. Một trung tâm nằm gần Đảo Baffin và một bên trên đông bắc Siberia.[40] Ở bán cầu nam, nó có xu hướng nằm gần rìa thềm lục địa Ross gần 160 kinh tuyến phía tây [42]. Khi xoáy cực mạnh, ảnh hưởng của nó có thể được cảm nhận ở bề mặt như gió tây (về phía đông). Khi cơn bão cực yếu, các đợt thời tiết lạnh sẽ xảy ra.[43]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Xoáy_thuận http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?... http://australiasevereweather.com/cyclones/2001/su... http://www.britannica.com/EBchecked/topic/148053 http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/70524.pdf http://hypertextbook.com/facts/2000/RachelChu.shtm... http://www.usatoday.com/weather/resources/askjack/... http://www.news.cornell.edu/releases/May99/mars.cy... http://www.coaps.fsu.edu/~maue/cyclone_ch3.html http://adsabs.harvard.edu/abs/1989MWRv..117.1237M http://adsabs.harvard.edu/abs/1993JAtS...50.4058C