Mis on tsüklon? Peaaegu iga inimene on ilmast huvitatud – vaatab prognoose, aruandeid. Samas kuuleb ta sageli tsüklonitest ja antitsüklonitest. Enamik inimesi teab, et need atmosfäärinähtused on otseselt seotud ilmaga väljaspool akent. Selles artiklis püüame välja selgitada, mis need on.
Mis on tsüklon
Tsüklon on madalrõhuvöönd, mida katab ringtuulte süsteem. Lihtsam alt öeldes on see suurejooneline lame atmosfääripööris. Pealegi liigub selles olev õhk spiraalselt ümber epitsentri, lähenedes sellele järk-järgult. Selle nähtuse põhjuseks peetakse madalat rõhku keskosas. Seetõttu tormavad ülespoole soojad niisked õhumassid, mis pöörlevad ümber tsükloni keskpunkti (silma). See põhjustab suure tihedusega pilvede kogunemist. Selles tsoonis möllavad tugevad tuuled, mille kiirus võib ulatuda 270 km/h. Põhjapoolkeral pöörleb õhk vastupäeva koosmõned keerduvad keskuse poole. Vastupidi, antitsüklonites keerleb õhk päripäeva. Lõunapoolkeral asuv troopiline tsüklon töötab samamoodi. Suunised on aga vastupidised. Tsüklonid võivad ulatuda erineva suuruseni. Nende läbimõõt võib olla väga suur - kuni mitu tuhat kilomeetrit. Näiteks suudab suur tsüklon katta kogu Euroopa mandri. Reeglina tekivad need atmosfäärinähtused teatud geograafilistes punktides. Näiteks lõunatsüklon tuleb Euroopasse Balkanilt; Vahemere, Musta ja Kaspia mere piirkonnad.
Tsüklooni moodustumise mehhanism – esimene faas
Mis on tsüklon ja kuidas see tekib? Rinnetel ehk sooja ja külma õhumassi kokkupuutealadel tekivad ja arenevad tsüklonid. See loodusnähtus tekib siis, kui külma polaarse õhu mass kohtub sooja ja niiske õhu massiga. Samal ajal puhkesid soojad õhumassid külmadeks, moodustades neis midagi keelelaadset. See on tsükloni algus. Need erineva temperatuuri ja õhutihedusega voolud tekitavad üksteise suhtes libisedes laine esipinnale ja sellest tulenev alt ka esijoonele endale. Selgub kaarekujuline moodustis, mille nõgusus on pööranud sooja õhumassi poole. Selle tsükloni esiosas idaosas paiknev segment on soe front. Atmosfäärinähtuse taga asuv lääneosa on külm front. ATNendevahelises intervallis tsüklonis on sageli hea ilmaga tsoonid, mis tavaliselt kestavad vaid paar tundi. Sellise rindejoone kõrvalekaldega kaasneb rõhu langus laine tipus.
Tsükloni areng: teine faas
Atmosfääritsüklon areneb edasi. Moodustunud laine, mis liigub reeglina itta, kirdesse või kagusse, deformeerub järk-järgult. Sooja õhukeel tungib edasi põhja poole, moodustades tsükloni selgelt piiritletud sooja sektori. Selle esiosas hõljuvad soojad õhumassid külmematel ja tihedamatel. Tõusmisel aur kondenseerub ja moodustab võimsa rünkpilve, mis toob kaasa pikaajalisi sademeid (vihm või lumi). Selliste frontaalsete sademete vööndi laius on suvel umbes 300 km ja talvel 400 km. Maapinna lähedal sooja frondi ees mitmesaja kilomeetri kaugusel ulatub tõusev õhuvool 10 km või enama kõrguseni, mille juures niiskus kondenseerub jääkristallideks. Need moodustavad valged rünkpilved. Seetõttu võib just nende järgi ennustada tsükloni sooja frondi lähenemist.
Atmosfäärinähtuse kujunemise kolmas faas
Tsükloni edasised omadused. Sooja sektori niiske soe õhk, mis kulgeb üle Maa külmema pinna, moodustab madalaid kihtpilvi, udu ja vihma. Pärast sooja frondi möödumist saabub soe pilvine lõunakaare tuulega ilm. Selle tunnusteks on sageli udu ja kerge udu tekkimine. Siis läheneb külm front. Seda mööda liikuv külm õhk ujub sooja õhu all ja nihutab selle ülespoole. See viib rünkpilvede tekkeni. Need on hoovihmade, äikesetormide põhjuseks, millega kaasneb tugev tuul. Külma frondi sademetevöönd on umbes 70 km lai. Aja jooksul tsükloni tagaosa tuleb välja vahetada. See toob tugeva tuule, rünkpilvi ja jaheda ilma. Aja jooksul surub külm õhk sooja õhu itta. Pärast seda saabub selge ilm.
Kuidas tsüklonid moodustuvad: neljas faas
Kui sooja õhu keel tungib jaheda õhu massi, ümbritseb see üha enam külma õhumassi ja surub end ülespoole. Nii tekib tsükloni keskosas madalrõhuvöönd, kuhu tormavad ümbritsevad õhumassid. Põhjapoolkeral pöörduvad nad Maa pöörlemise mõjul vastupäeva. Nagu eespool mainitud, on lõunatsüklonitel õhumasside pöörlemissuunad vastupidised. Just tänu sellele, et Maa pöörleb ümber oma telje, ei ole tuuled suunatud atmosfäärinähtuse keskpunkti poole, vaid lähevad tangentsiaalselt seda ümbritsevale ringile. Tsükloni arenedes need intensiivistuvad.
Tsükloni evolutsiooni viies faas
Atmosfäärinähtuse jahe õhk liigub suurema kiirusega kui soe õhk. Seetõttu ühineb tsükloni külm front järk-järgult soojaga, moodustades nn oklusioonifrondi. KellMaa pind ei ole enam soe tsoon. Sinna jäävad vaid külmad õhumassid.
Soe õhk tõuseb üles, kus see järk-järgult jahtub ja vabaneb niiskusvarudest, mis vihma või lumena maapinnale langevad. Külma ja sooja õhu temperatuuride erinevus tasandatakse järk-järgult. Samal ajal hakkab tsüklon hääbuma. Täielikku homogeensust neis õhumassides aga pole. Selle tsükloni järel ilmub esiosa lähedale uue laine harjale teine. Need atmosfäärinähtused tulevad alati järjestikku, kusjuures igaüks järgneb eelmisest mõnevõrra lõuna pool. Tsüklonipeerise kõrgus ulatub sageli stratosfäärini ehk tõuseb 9-12 km kõrgusele. Eriti suuri võib leida 20-25 km kõrguselt.
Tsüklooni kiirus
Tsüklonid on peaaegu alati liikvel. Nende liikumiskiirus võib olla väga erinev. See aga väheneb atmosfäärinähtuse vananedes. Enamasti liiguvad nad kiirusega umbes 30–40 km/h, läbides 24 tunni jooksul vahemaa 1000–1500 km või rohkem. Mõnikord liiguvad nad kiirusega 70-80 km tunnis ja isegi rohkem, läbides päevas 1800-2000 km. Sellise tempoga võib täna Inglismaa piirkonnas möllanud tsüklon 24 tunni pärast olla juba Leningradi või Valgevene piirkonnas, kutsudes esile järsu ilmamuutuse. Atmosfäärinähtuse keskpunkti lähenedes rõhk langeb. Tsüklonidel ja orkaanidel on erinevaid nimetusi. Üks kuulsamaid on Katrina, mis põhjustas USA-le tõsist kahju.
Atmosfääri rinded
Mis ontsüklonid, oleme selle juba välja mõelnud. Järgmisena räägime nende konstruktsioonikomponentidest - atmosfäärifrontidest. Mis põhjustab tohutute niiske õhumasside tsüklonis kõrgele kerkimist? Sellele küsimusele vastuse saamiseks peame kõigepe alt mõistma, mis on nn atmosfäärifrondid. Oleme juba öelnud, et soe troopiline õhk liigub ekvaatorilt poolustele ja kohtub oma teel parasvöötme külma õhumassiga. Kuna sooja ja jaheda õhu omadused erinevad järsult, on loomulik, et nende massiivid ei saa kohe seguneda. Erineva temperatuuriga õhumasside kohtumispunktis tekib selgelt piiritletud vöönd - üleminekutsoon erinevate füüsikaliste omadustega õhufrontide vahel, mida meteoroloogias nimetatakse frontaalpinnaks. Parasvöötme ja troopiliste laiuskraadide õhumasse eraldavat tsooni nimetatakse polaarfrondiks. Ja parasvöötme ja arktiliste laiuskraadide vahelist esipinda nimetatakse arktiliseks. Kuna sooja õhumassi tihedus on väiksem kui külmadel, on esikülg kaldus tasapind, mis kaldub alati külma massiivi poole pinna suhtes äärmiselt väikese nurga all. Jahe õhk, kui tihedam, tõstab sooja õhuga kohtudes viimase üles. Kujutades ette õhumasside vahelist frondit, tuleb alati silmas pidada, et tegemist on maapinnast kõrgemale kallutatud mõttelise pinnaga. Atmosfäärifrondi joon, mis tekib selle pinna ületamisel maapinnaga, on märgitud ilmakaartidele.
Taifuun
Huvitav, kas looduses on midagi ilusamat kui selline nähtus nagu taifuun? Selge rahulik taevas üle müüride kaevu, mille on tekitanud pöörane pööris, läbistasid välgu siksakid, seinad kahe Everesti kõrgused? Suured hädad ähvardavad aga kõiki, kes selle kaevu põhja satuvad…
Ekvatoriaalsetest laiuskraadidest alustades suunduvad taifuunid läände ja seejärel (põhjapoolkeral) loodesse, põhja või kirdesse. Kuigi igaüks neist ei järgi täpselt teise rada, järgib enamik neist parabooli kujuga kõverat. Taifuunide kiirus suureneb, kui nad liiguvad põhja poole. Kui ekvaatori lähedal ja lääne suunas liiguvad nad kiirusega vaid 17-20 km/h, siis pärast kirdesse pööramist võib nende kiirus ulatuda 100 km/h-ni. Siiski on aegu, kus taifuunid, pettes ootamatult kõiki prognoose ja arvutusi, kas peatuvad täielikult või tormavad meeletult edasi.
Orkaani silm
Silm on kumerate pilvemüüridega kauss, milles on suhteliselt nõrk tuul või täielik tuulevaikus. Taevas on selge või vahelduva pilvisusega. Rõhk on 0,9 normaalväärtusest. Taifuuni silma läbimõõt võib olenev alt selle arenguastmest olla vahemikus 5 kuni 200 km. Noorel orkaanil on silma suurus 35-55 km, arenenud aga kahaneb 18-30 km-ni. Kui taifuun vaibub, kasvab silm uuesti. Mida selgem alt see on välja toodud, seda võimsam on taifuun. Selliste orkaanide korral on tuuled kesklinna lähedal tugevamad. Sulgedes kõik silmaümbruse ojad, keerlevad tuuledkiirusel kuni 425 km/h, aeglustades järk-järgult kiirust, kui liigute keskusest eemale.
