Ingen kendt orkan har nogensinde krydset ækvator. Orkaner kræver, at Coriolis-kraften udvikler sig og generelt danner mindst 5 ° væk fra ækvator, da Coriolis-styrken er nul der.
Er jordens fysiske og tropiske systemer sådan, at det er umuligt for en orkan at krydse ækvator efter dannelse, eller er kræfterne, der arbejder imod dette, så stærke, at en ækvator, der krydser orkanen, er en meget sjælden begivenhed, som vi muligvis ikke over 1000 år?
Kommentarer
- Fra hvad jeg forstår af sagen er det fysisk umuligt for en orkan dannet på den ene halvkugle at fortsætte på den anden halvkugle som Coriolis-effekten (ikke en kraft!) er rettet i den modsatte retning. Ved at krydse ækvator ville orkanen stoppe med at dreje, og kun hvis forholdene er lige på den anden side af ækvator (eller skal jeg sige Intertropisk konvergenszone?), Kunne der dannes en ny orkan fra den frigivne energi fra den oprindelige orkan. Men da dette for det meste (en uddannet?) Antager, at jeg ikke ‘ ikke synes, det fortjener at være et svar.
- Er det teknisk forkert at sige ‘ Coriolis Force ‘ hvis det kun er en tilsyneladende kraft, ikke en reel? Jeg ‘ har generelt kendt effekten, der skal betegnes som en ‘ kraft ‘ endda hvis dette er en misvisende betegnelse.
- @ DrewP84 er det en kraft i vores referenceramme og repræsenterer et udtryk i vores bevægelsesligninger i denne referenceramme, så jeg tænker på det som korrekt. Vi siger også ” tvinger ” når vi virkelig taler om accelerationer (da vi deler masse ud af alt), så det kan ‘ t være noget værre end det.
- Dejlig skrivning om emnet på Weather Underground .
- ” Coriolis-effekten er ikke en kraft ” er et ret lignende argument til ” der ‘ er ikke sådan noget som centrifugalkraft ” … Og det gør det næsten obligatorisk for mig at linke til xkcd.com/123 🙂
Svar
Usandsynligt.
Det er velkendt, at Coriolis-styrken er nødvendig for at danne en orkan, og tallet 5 o N / S som minimum for dannelse er bredt offentliggjort. Du kan også finde oversigt over tropisk stormdannelse nær Indien så langt syd som 1.4 o N.
Problemet med at krydse ækvator er ikke en orkandannelse, men det er en orkanbevægelse. På grund af Coriolis begynder en orkan, der oprindeligt bevæger sig parallelt med ækvator, at få en poleward-komponent til sin bevægelse og dermed flytte den væk fra ækvator. Men fordi dette skyldes Coriolis, hvis du kunne få en storm tæt nok på ækvator, ville denne effekt ikke være så stærk. Dette ville være et usandsynligt spor, men jeg er ikke villig til at kalde det umuligt. Vi har ikke haft satellitter så længe, og alt hvad vi virkelig kan sige er, at det ikke er sket, siden vi har set på.
Hvis en storm krydsede ækvator, hvad ville den så gøre Intet i starten, men efterhånden som det bevægede sig længere ind på den modsatte halvkugle, ville Coriolis arbejde mod stormen, og det ville dreje ned, blive uorganiseret og ophøre med at være en orkan og sandsynligvis blive et restniveau.
En tropisk forstyrrelse er krydset ækvator. En sådan forstyrrelse fandt sted den 27. juni 2008 i Atlanterhavsbassinet (syd til nord), der bevarede sin bevægelse med uret i nogen tid:
Kommentarer
- Dette afspejler også min forståelse. Jeg ‘ er nysgerrig efter udviklingen af det tropiske system, der dannede sig nær 1,4 ° N. Ved du tilfældigvis året, dette skete? Der er en bane på billedet over en cyklon syd for Indien der oprindeligt bevæger sig mod ækvator, men hurtigt drejer mod nordvest. Stiger beta-effekten i en orkan, jo tættere den kommer på ækvator, hvilket i det væsentlige gør det mere og sværere at nå ækvator?
- @ DrewP84 Denne storm var Tropical Storm Vamei i 2001. Der er en ufuldstændig liste over andre storme på da.wikipedia.org/wiki/List_of_Equatorial_tropical_cyclones . Min forståelse af beta-effekt og orkaner gør, at den reduceres mod ækvator. Jeg ‘ tilføjer også en redigering over en forstyrrelse, der krydsede ækvator.
- Tak!Jeg bemærkede den animerede loop fra 26. – 27. juni 2008. Meget interessant! Jeg læste nogle spekulationer om, at det kunne have været en mindre mesolow-funktion snarere end en ægte cyklonforløber.
- @ DrewP84 Jeg ville ikke ‘ ikke antyde, at den specifikke forstyrrelse udviklet sig til noget mere, bare at en forstyrrelse generelt går forud for en cyklon. Jeg fandt nogle anekdotiske omtaler af en anden lignende forstyrrelse, der senere udviklede sig til en cyklon, men jeg kunne ikke finde nogen reference, som jeg faktisk kunne følge op på, og støj i googling efter storme, der krydser ækvator, er enorm (som du måske allerede har bemærket).
- @casey – ser ud som TC da.wikipedia.org/wiki/Cyclone_Agni har krydset ækvator.
Svar
Coriolis-effekten er nødvendig til FORMATION, men IKKE til VEDLIGEHOLDELSE af en tropisk cyklon.
Når den først er dannet i en fuldgyldig tropisk cyklon med orkanintensitet, er vindbalancen cyclostrofisk mellem trykgradienten og centrifugalkraften, hvor Coriolis-effekten er ubetydelig ved sammenligning.
Dette gælder især hvis den tropiske cyklon er lille, men intens. Således ville en fuldgyldig tropisk cyklon med orkanintensitet støde på INGEN vanskelighed, hvis den krydsede ækvator.
Dens cirkulation ville blive klassificeret som barisk, inden den krydser ækvator og antibarisk bagefter. Således vil en fuldgyldig tropisk cyklon med orkanintensitet IKKE svækkes ved krydsning af ækvator på grund af den omvendte Coriolis-effekt (skønt den kan svækkes eller styrkes af andre årsager).
En antibarisk cyklon er fuldt ud i overensstemmelse med bevægelseslove. Bortset fra på de mindste skalaer som f.eks. Støvdjævler eller boblebade er det svært at indlede, men når det først er startet, kan det være stabilt.
En tropisk cyklon, der krydser ækvator, kan være den eneste måde, hvorpå en synoptisk skala-antibar cyklon kan initieres. Hvis en tropisk cyklon, især en stor, krydser ækvator og opnår mærkbar breddegrad på den modsatte halvkugle, siger de ydre troper eller lavere midterbreddegrader, så er gradientvindtilnærmelsen snarere end den cyclostrofiske vindtilnærmelse anvendelig.
Men antibarisk gradientvind er stadig en stabil strømning. Se for eksempel James R. Holton og Gregory J. Hakim, Dynamic Meteorology Fifth Edition afsnit 3.2.5 på s. 74-77.
I barisk gradientstrøm afbalancerer Coriolis og centrifugalkræfter, der virker udad, trykgradientkraften, der virker indad.
I antibarisk strømning afbalancerer centrifugalkraften, der virker udad, trykgradienten og Coriolis-kræfterne, der virker indad.
Således for en given trykgradient og isobarernes krumningsradius skal centrifugalkraften være stærkere, og dermed vindhastigheden højere for en antibarisk tropisk cyklon end for en barisk.
Dette betyder ikke, at en tropisk cyklon skal intensiveres, hvis den krydser ækvator. Uanset om den er barisk eller anitbar, bestemmes dens intensitet af den tilgængelige energi eller energi, der svarer til temperaturen på havoverfladen og tropopausen (med mulige fradrag for vindforskydning, medvirkning af tør luft, jordinteraktion osv.)
Den første og anden lov om termodynamik kræver, at isobarens trykgradient og krumningsradius skal tilpasse sig energiforsyningen — ikke omvendt.
Ifølge Holton og Hakim kan der let eksistere en antibarisk (synoptisk skala) orkan, hvis den er centreret, sig kun et par grader fra ækvator på den modsatte halvkugle, men dette bliver mere og mere vanskeligt og dermed mere og mere usandsynligt med stigende breddegrad på den modsatte halvkugle.
Om det på en eller anden breddegrad på den modsatte halvkugle bliver absolut umuligt, kan være et åbent spørgsmål.
Antibariske cykloner i små skalaer (støvdjævler, boblebade, vandudløb og i mindre grad tornadoer) kan let eksistere i enhver breddegrad, hvor der findes tilstrækkelig energi til at generere og vedligeholde dem.
Kommentarer
- Du fik mig der, en gang i tiden gjorde jeg en hel del TC-undersøgelser, inklusive vortexprofiler, og gæt, at viden forsvandt. Når det er sagt, baseret på dette (ikke en sand forskningsreference, men ret skarp), har du ‘ ret i det der er en cyklostrofisk region … selvom den ‘ kun er kernen, der er cyclostrofisk (sådan at ‘ stadig er problemer med TC som det krydsede)? Du lyder ret vidende om TC-dynamik, kan du redigere for at inkludere en bedre reference for folk? Men god information / svar, godt klaret.
- Til din nye tilføjelse (om antibarisk balance), som du siger, svarer v ikke ‘ for at skabe balancen … balancen skal være stabil for at eksistere. Og så når Coriolis mindskes ved krydsning, vil strømmen bare blive indad og stormen svækkes …og da Coriolis stiger i den modsatte retning, er der ‘ stadig intet, der fremmer en stigning i hastighed, der skal matches. Så det skal bare komme længere og længere væk fra enhver balance (antibarisk eller på anden måde). Det ‘ er en sjov idé, men det ‘ er ikke som en supercelle, der aktivt genererer virvlen for at få det til at ske.
- Mens der efter min bedste overbevisning ingen tropisk cyklon nogensinde har krydset ækvator, har der været nogle centreret så tæt som ca. 1 breddegrad fra ækvator. Således var næsten halvdelen af kredsløbet på den modsatte side af ækvator og dermed antibarisk og fungerede fint. Vi har brug for en tropisk cyklon for at krydse ækvator til i det mindste de ydre troper på den modsatte halvkugle for at give en eksperimentel test af fuld antibaricitet.
- Jeg gætter teknisk set en tomme over ækvator cirkulationen ville være antibarisk .. men i skala-analyse ville Coriolis være ubetydelig. Inden for et par grader af ækvator ville det grundlæggende være ligetil pgf / centrifugalbalance, ikke? Som jeg forstår det, ramper en TC op, når trykket falder på grund af latent varmeafgivelse … så strømmer den isoallobare vind indad, men Coriolis afbalancerer en procentdel af den, hvilket fører til, at en del bliver øget rotation. Men en gang på tværs af ækvator ville Coriolis modsætte sig den eksisterende rotation, så der ‘ d er ingen måde for v at øge …
- En antibarisk boblebad kan bestemt eksisterer, hvis karruselens omvendte rotation er tilstrækkelig langsom. Efterhånden som karruselens omvendte rotation øges, bliver den sandsynligvis mere og mere vanskelig. Ved hvilken hastighed med omvendt rotation, hvis nogen, bliver det absolut umuligt, kan det være et åbent spørgsmål.
Svar
Her er en arkiveret kommentar på NASAs Earth Observatory-websted vedrørende en anslået en gang i 100-400 år ækvatorcyklon – tyfonen Varmei i december 2001.
https://earthobservatory.nasa.gov/images/3441/a-rare-cyclone-on-the-equator
Kommentarer
- Interessant, men ingen steder nævnes artiklen, at tyfonen krydsede ækvator
- Faktisk. Jeg stødte på en kort, ikke-teknisk kommentar af Gary Barnes, professor i meteorologi ved University of Hawaii, som synes at være i tråd med den generelle opfattelse i dette forum om, at ja, en roterende storm kunne krydse ækvator, men der ser ud til at være ingen optegnelse over, at en faktisk gør det. soest.hawaii.edu/GG/ASK/hurricanes.html
- Dit svar er i et andet slot . rediger det væsentlige i din tekst.