A
tropical cyclone is a
storm system characterized by a large
low-pressure center and numerous
thunderstorms that produce strong winds and heavy rain. Tropical
cyclones strengthen when water evaporated from the ocean is released as the saturated
air rises, resulting in
condensation of
water vapor contained in the moist air. They are fueled by a different heat mechanism than other cyclonic windstorms such as
nor'easters,
European windstorms, and
polar lows. The characteristic that separates tropical cyclones from other cyclonic systems is that at any height in the atmosphere, the center of a tropical cyclone will be warmer than its surroundings; a phenomenon called "
warm core" storm systems.
The term "tropical" refers both to the geographical origin of these systems, which usually form in
tropical regions of the globe, and to their formation in
maritime tropical air masses. The term "cyclone" refers to such storms' cyclonic nature, with
counterclockwise wind flow in the
Northern Hemisphere and clockwise wind flow in the
Southern Hemisphere. The opposite direction of the wind flow is a result of the
Coriolis force. Depending on its location and strength, a tropical cyclone is referred to by names such as
hurricane (
/ˈhʌrɨkeɪn/,
/ˈhʌrɨkən/),
typhoon,
tropical storm,
cyclonic storm,
tropical depression, and simply
cyclone.
While tropical cyclones can produce extremely powerful winds and torrential
rain, they are also able to produce high waves and damaging
storm surge as well as spawning
tornadoes. They develop over large bodies of warm water, and lose their strength if they move over land due to increased surface friction and loss of the warm ocean as an energy source. This is why coastal regions can receive significant damage from a tropical cyclone, while inland regions are relatively safe from receiving strong winds. Heavy rains, however, can produce significant flooding inland, and storm surges can produce extensive coastal
flooding up to 40 kilometres (25 mi) from the coastline. Although their effects on human populations can be devastating, tropical cyclones can relieve
drought conditions. They also carry heat energy away from the tropics and transport it toward
temperate latitudes, which makes them an important part of the global
atmospheric circulation mechanism. As a result, tropical cyclones help to maintain equilibrium in the Earth's
troposphere, and to maintain a relatively stable and warm temperature worldwide.
Many tropical cyclones
develop when the atmospheric conditions around a weak disturbance in the atmosphere are favorable. The background environment is modulated by climatological cycles and patterns such as the
Madden-Julian oscillation,
El Niño-Southern Oscillation, and the
Atlantic multidecadal oscillation. Others form when
other types of cyclones acquire tropical characteristics. Tropical systems are then moved by
steering winds in the
troposphere; if the conditions remain favorable, the tropical disturbance intensifies, and can even develop an
eye. On the other end of the spectrum, if the conditions around the system deteriorate or the tropical cyclone makes landfall, the system weakens and eventually dissipates. It is not possible to artificially induce the dissipation of these systems with current technology.
พายุไซโคลน เฮอร์ริเคน ไต้ฝุ่น วิลลี-วิลลี บาเกียว และ
พายุหมุนเขตร้อนคือ
พายุชนิดเดียวกันแต่มีชื่อเรียกต่างกันไปตามถิ่นที่เกิดเท่านั้น ชื่อเรียกกลางคือ "
พายุหมุนเขตร้อน" (Tropical cyclone)
พายุหมุนเขตร้อนเริ่มต้นการก่อตัวจากหย่อมความกดอากาศต่ำกำลังแรงซึ่งอยู่เหนือผิวน้ำทะเล ในบริเวณเขตร้อนและเป็นบริเวณที่กลุ่มเมฆจำนวนมากรวมตัวกันอยู่โดยไม่ปรากฏการหมุนเวียนของลม
หย่อมความกดอากาศต่ำกำลังแรงนี้ เมื่ออยู่ในสภาวะที่เอื้ออำนวยก็จะพัฒนาตัวเองต่อไป จนปรากฏระบบหมุนเวียนของลมอย่างชัดเจน ในซีกโลกเหนือทิศของลมเวียนเป็นวนทวนเข็มนาฬิกาเข้าสู่ศูนย์กลางของพายุ พายุหมุนในแต่ละช่วงของความรุนแรงจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัวและเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะแวดล้อม ความเร็วลมในระบบหมุนเวียนทวีกำลังแรงขึ้นเป็นลำดับ กล่าวคือ ในขณะเป็นพายุ
ดีเปรสชั่นความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลางมีค่าไม่เกิน 33
นอต ในขณะที่เป็น
พายุโซนร้อนความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลางมีค่าอยู่ระหว่าง 34 – 63 นอต และในขณะเป็นพายุหมุนเขตร้อนหรือไต้ฝุ่น ความเร็วลมสูงสุดใกล้ศูนย์กลางจะมีค่าตั้งแต่ 64 นอตขึ้นไป ดังนั้นสามารถแบ่งชนิดของพายุเขตร้อนได้ดังนี้
- ดีเปรสชั่น (Depression) สัญลักษณ์ D ความเร็วสูงสุด 33 นอต (17 เมตร/วินาที) (62 กิโลเมตร/ชั่วโมง)ไม่นับเป็นพายุหมุน
- พายุโซนร้อน (Tropical Storm) สัญลักษณ์ S ความเร็วสูงสุด 34-63 นอต (17-32 เมตร/วินาที) (63-117 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ไม่นับเป็นพายุหมุน
- พายุหมุนเขตร้อน ความเร็วสูงสุด 64-129 นอต (17 เมตร/วินาที) (118-239 กิโลเมตร/ชั่วโมง) นับเป็นพายุหมุน
Structure
There are a number of structural characteristics common to all cyclones.The cyclones have high pressure outside and low pressure inside. A cyclone is a low pressure area. A cyclone's center (often known in a mature tropical cyclone as the eye), is the area of lowest atmospheric pressure in the region Near the center, the pressure gradient force (from the pressure in the center of the cyclone compared to the pressure outside the cyclone) and the force from the Coriolis effect must be in an approximate balance, or the cyclone would collapse on itself as a result of the difference in pressure.
Because of the Coriolis effect, the wind flow around a large cyclone is counterclockwise in the Northern Hemisphere and clockwise in the Southern Hemisphere. In the Northern Hemisphere, the fastest winds relative to the surface of the Earth therefore occur on the eastern side of a northward-moving cyclone and on the northern side of a westward-moving one; the opposite occurs in the Southern Hemisphere. (The wind flow around an anticyclone, on the other hand, is clockwise in the northern hemisphere, and counterclockwise in the southern hemisphere.)
Formation
The initial extratropical low pressure area forms at the location of the red dot on the image. It is usually perpendicular (at a right angle to) the leaf-like cloud formation seen on satellite during the early stage of cyclogenesis. The location of the axis of the upper level
jet stream is in light blue.
Cyclogenesis is the development or strengthening of cyclonic circulation in the atmosphere (a low pressure area). Cyclogenesis is an umbrella term for several different processes, all of which result in the development of some sort of cyclone. It can occur at various scales, from the microscale to the synoptic scale.
Extratropical cyclones form as waves along weather fronts before occluding later in their life cycle as cold core cyclones.
Tropical cyclones form due to latent heat driven by significant thunderstorm activity, and are warm core.
[10] Mesocyclones form as warm core cyclones over land, and can lead to tornado formation.Waterspouts can also form from mesocyclones, but more often develop from environments of high instability and low vertical wind shear. Cyclogenesis is the opposite of cyclolysis, and has an anticyclonic (high pressure system) equivalent which deals with the formation of high pressure areas—Anticyclogenesis.
The surface low has a variety of ways of forming. Topography can force a surface low when dense low-level high pressure system ridges in east of a north-south mountain barrier.Mesoscale convective systems can spawn surface lows which are initially warm core. The disturbance can grow into a wave-like formation along the front and the low will be positioned at the crest. Around the low, flow will become cyclonic, by definition. This rotational flow will push polar air equatorward west of the low via its trailing cold front, and warmer air with push poleward low via the warm front. Usually the cold front will move at a quicker pace than the warm front and “catch up” with it due to the slow erosion of higher density airmass located out ahead of the cyclone and the higher density airmass sweeping in behind the cyclone, usually resulting in a narrowing warm sector. At this point an occluded front forms where the warm air mass is pushed upwards into a trough of warm air aloft, which is also known as a trowel.
Tropical cyclones form when the energy released by the condensation of moisture in rising air causes a
positive feedback loop over warm ocean waters.
Tropical cyclogenesis is the technical term describing the development and strengthening of a tropical cyclone in the atmosphere. The mechanisms through which tropical cyclogenesis occurs are distinctly different from those through which mid-latitude cyclogenesis occurs. Tropical cyclogenesis involves the development of a warm-core cyclone, due to significant convection in a favorable atmospheric environment. There are six main requirements for tropical cyclogenesis: sufficiently warm sea surface temperatures, atmospheric instability, high humidity in the lower to middle levels of the troposphere, enough Coriolis force to develop a low pressure center, a preexisting low level focus or disturbance, and low vertical wind shear. An average of 86 tropical cyclones of tropical storm intensity form annually worldwide, with 47 reaching hurricane/typhoon strength, and 20 becoming intense tropical cyclones (at least Category 3 intensity on the Saffir-Simpson Hurricane Scale).
ลักษณะเฉพาะ
พายุไซโคลนหรือพายุหมุนเขตร้อนซึ่งจะต้องมีความเร็วลมมากกว่า 64 นอต (32 เมตร/วินาที , 74 ไมล์/ชั่วโมง หรือ 118 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ขึ้นไป และมักจะมี “ตา” ซึ่งเป็นบริเวณที่ลมค่อนข้างสงบและมีความกดอากาศค่อนข้างต่ำอยู่กลางวงหมุน ตาพายุนี้จะเห็นได้ชัดเจนจากภาพถ่ายดาวเทียมเป็นวงกลมเล็กที่ไม่มีเมฆ รอบตาจะมีกำแพงล้อมที่มีขนาดกว้างประมาณ 16-80 กิโลเมตร เป็นบริเวณที่มีพายุฝนและลมหมุนที่รุนแรงมากหมุนวนรอบๆ ตา
โครงสร้างของพายุหมุนเขตร้อน
การเคลื่อนตัวของเมฆรอบศูนย์กลางพายุก่อตัวเป็นรูปขดวงก้นหอยที่เด่นชัด แถบหรือวงแขนที่อาจยื่นโค้งเป็นระยะที่ยาวออกไปได้มากในขณะที่เมฆถูกดึงเข้าสู่วงหมุน ทิศทางวงหมุนเข้าสู่ศูนย์กลางของพายุขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่เกิดว่าอยู่ ณ ส่วนใดของซีกโลกดังกล่าวแล้ว หากอยู่ซีกโลกเหนือ พายุจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา ด้านซีกโลกใต้จะหมุนตามเข็มนาฬิกา ความเร็วสูงสุดของพายุหมุนเขตร้อนที่เคยวัดได้มีความเร็วมากกว่า 85 เมตร/วินาที (165 นอต, 190 ไมล์/ชั่วโมง, 305 กิโลเมตร/ชั่วโมง) พายุที่รุนแรงมากและอยู่ในระยะก่อตัวช่วงสูงสุดบางครั้งอาจมีรูปร่างของโค้งด้านในแลดูเหมือนอัฒจรรย์สนามแข่งขันฟุตปอลได้ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบางครั้งในลักษณะเช่นนี้เรียกว่า “ปรากฏการณ์อัฒจรรย์” (stadium effect)
วงหมุนที่เกิดผนังตาพายุจะเกิดตามปกติเมื่อพายุมีความรุนแรงมาก เมื่อพายุแรงถึงขีดสุดก็มักจะเกิดการหดตัว ของรัศมีกำแพงตาพายุเล็กลงถึงประมาณ 8-24 กิโลเมตร (5-15 ไมล์)ซึ่งบางครั้งอาจไม่เกิด ถึงจุดนี้เมฆฝนอาจก่อตัวเป็นแถบอยู่ด้านนอกแล้วค่อยๆ เคลื่อนตัวเข้าวงในแย่งเอาความชื้นและแรงผลักดันหรือโมเมนตัมจากผนังตาพายุ ทำให้ความรุนแรงลดลงบ้าง (ความเร็วสูงสุดที่ผนังลดลงเล็กน้อยและความกดอากาศสูงขึ้น) ในที่สุดผนังตาพายุด้านนอกก็จะเข้ามาแทนผนังในจนหมด ทำให้พายุกลับมามีความเร็วเท่าเดิม แต่ในบางกรณีอาจกลับเร็วขึ้นได้ แม้พายุหมุนจะอ่อนตัวลงที่ปลายผนังตาที่ถูกแทนที่ แต่ที่จริงแล้วการเพิ่งผ่านปรากฏการณ์ลักษณะนี้ในรอบแรกและชะลอการเกิดในรอบต่อไป เป็นการเปิดโอกาสให้ความรุนแรงสะสมตัวเพิ่มขึ้นอีกได้ถ้ามีสภาวะที่เหมาะสม
Image damage.
