Câteva informații despre uragane…

Chiar dacă nu prea are legătură cu regiunea de nord-est a României, ne-am gândit totuși că ar fi necesare câteva informații despre unele din cele mai importante și interesante fenomene meteorologice de pe Pământ, și anume, uraganele.

Aflându-ne aproape de vârful sezonului uraganelor din Oceanul Atlantic, un sezon care și anul acesta este deosebit de activ, credem că ar fi bine să explicăm puțin modul acestora de formare, luând ca exemplu Uraganul Larry, în prezent de categoria 2, cu o viteză maximă susținută în jurul a 150 de km/h.

Imagine satelitară a uraganului Larry

Uraganele reprezintă un aspect deosebit de important al sistemului climatic, fiind unul dintre indicatorii sănătății acestuia, precum și un important moderator climatic, ajutând la transferul surplusului de energie rezultat pe perioade lungi cu temperaturi ridicate. Apa oceanelor este caracterizată de ceea ce noi numim inerție termică: aceasta se încălzește și se răcește mai greu decât aerul de deasupra. Aceasta absoarbe lumina cu lungimi diferite de undă, astfel încât energia radiantă se transferă pe o distanță mai mare, pe o adâncime mai mare, apa având nevoie de o cantitate mai mare de energie termică pentru a-și schimba temperatura cu 1 grad. Acesta este de altfel și mecanismul declanșator al brizelor marine. Astfel, apa se încălzește greu, dar se și răcește greu, spre deosebire de aerul de deasupra. Spre sfârșitul verii, se creează astfel un gradient vertical foarte mare între apa foarte caldă a oceanului și aerul mai rece de deasupra. Apele foarte calde reprezintă o sursă foarte mare de energie, asta datorită evaporației ridicate de la suprafața acestora. Cu cât temperaturile sunt mai ridicate, înseamnă că și moleculele de apă se mișcă mai repede, iar unele dintre ele sunt atât de rapide, încât părăsesc masa de apă. Acesta este principalul mecanism al procesului de evaporație, ce are loc la suprafața fluidului. Imaginați-vă o rachetă care trebuie să părăsească atmosfera terestră, învingând forța de gravitație, atingând o viteză de peste 11.000 de km/h, numită viteză de fugă sau viteză critică. Aproape la fel se întâmplă și cu moleculele de apă, acestea pur și simplu fugând din masa de apă a oceanului. Ei bine, pentru a atinge acele viteze ridicate, moleculele de apă au nevoie de foarte multă energie, care vine sub formă de căldură- vorbim de acea căldură latentă (ascunsă), care ajunge să fie eliminată în urma procesului de condensare.

Uraganul este un motor termic: folosește o cantitate foarte mare de energie pentru a se forma, pe care apoi o cedează mediului mai rece. Exact ca într-un motor cu ardere internă; energia termică rezultată din arderea carburantului este transformată în energie de mișcare (cinetică), care face să se rotească pistoanele, arborele cotit etc.

Care sunt condițiile de formare a unui ciclon tropical?

1. Prezența unui val tropical: acesta nu este altceva decât un complex de furtuni foarte bine dezvoltat, ce poate cuprinde mai multe clustere sau chiar sisteme convective mezoscalare, asociat Zonei de Convergență Intertropicală (ITCZ- Ecuator Meteorologic, zona de întâlnire a vânturilor alizee, caracterizată prin prezența continuă a curenților verticali ascendenți).

2. Prezența unui strat adânc (peste 60 m adâncime), cu temperaturi ridicate, de peste 27 de grade celsius; procesele turbulente din timpul furtunii răcesc apa, ceea ce ar duce la slăbirea imediată a furtunii în cazul unui strat mai puțin adânc.

3. Gradientul termic vertical mare, ce intensifică procesele convective, însoțit de forfecare (schimbarea direcției și/sau vitezei vântului cu altitudinea) foarte mică sau chiar absentă (valorile mari ale acesteia ar putea determina procesele puternice de entrainment- transportul unor mase de aer mai rece și uscat, ce ar determina slăbirea furtunii).

4. Foarte important, asemenea furtuni nu se formează, decât extrem de rar, la latitudini cuprinse între 5 grade N și S (zona climatului ecuatorial), datorită Efectului Coriolis foarte slab. Ecuația Coriolis conține un termen foarte important, și anume, sinusul latitudinii. Or, latitudinea Ecuatorului fiind 0, rezultă că rezultatul calculului Ecuației Coriolis este 0. Deci, forța de abatere la Ecuator este 0.Atmosfera realizează și ea o mișcare de rotație, dar cu viteză diferită, ceea ce caracterizează o anumită inerție a acesteia. Astfel, dacă la Ecuator, un corp se mișcă cu peste 12.000 de km/h, la Poli acesta ar fi aparent în repaus. Efectul Coriolis se aplică în general unor sisteme mari, cum ar fi și masele și curenții atmosferici sau oceanici. Astfel, o masă de aer ce ar merge spre nord ar avea o viteză foarte mare, deși viteza de rotație scade pe măsură ce urcăm către Poli. Așadar, ne putem imagina un bolovan: e foarte greu să-l miști din loc, dar și când pleacă, e prea greu să-l oprești. Pământul rotindu-se în jurul axei sale în sens invers acelor de ceasornic, ne putem imagina cum masele de aer tind să fie deviate către dreapta în Emisfera Nordică. Efectul Coriolis determină apariția mișcărilor din cicloni și anticicloni, inclusiv din uragane.

Schemă simplificată a Efectului Coriolis

Datorită mișcărilor termoconvective de amploare, complexul de furtuni din cadrul valului tropical se organizează mult mai bine, iar presiunea scade continuu. Prin eliminarea căldurii latente de condensare, aceste mișcări continuă sau se intensifică, contribuind la scăderea continuă a presiunii. Astfel, și gradientul baric crește, deci și efectul Coriolis, creându-se în scurt timp o mișcare ciclonică de suprafață. Apoi, în jurul nucleului convectiv, prin echilibrarea efectului Coriolis și a forței centrifuge, se dezvoltă ochiul furtunii, zonă unde ajung curenții descendenți asociați celulelor de convecție, curenți descendenți care, prin comprimare adiabatică (fără schimb de căldură cu mediul extern), determină creșterea temperaturii și, uneori, înseninarea cerului.

Exact amănuntele descrise mai sus pot fi observate în cadrul Uraganului Larry, uragan format într-un val tropical, în zona Insulelor Capului Verde, într-o zonă cu temperaturi ale suprafeței apei oceanului de peste 27…28 de grade celsius.

Prezența valului tropical, ce a declanșat dezvoltarea lui Larry

De asemenea, forfecarea foarte mică, rezerva foarte mare de energie din cuprinsul Atlanticului Tropical, vor forța dezvoltarea rapidă a uraganului, astfel încât undeva în cursul zilei de duminică, va ajunge la categoria 4, cu o viteză maximă susținută estimată în jurul a 230 de km/h, cu rafale mai mari. Momentan se pare că uraganul va trece pe la periferia brâului subtropical Azoric, traiectoria acestuia deviind către N-NV, ocolind zone de uscat.

Temperatura suprafaței apei Oceanului Atlantic în zona străbătută de Uraganul Larry

Încă o dovadă a interconexiunilor dintre componentele sistemului climatic al Pământului…

Sursă foto: https://www.tropicaltidbits.com/sat/#meso

O explicație interactivă poate fi găsită în link-ul de mai jos: https://www.youtube.com/watch?v=Q-gSx4KUMKI&t=113s

Text: ANDREI ELIAS CĂLUGĂRU

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *