Niemożliwe czy nieprawdopodobne? Huragan przecinający równik

Żaden znany huragan nigdy nie przekroczył równika. Huragany wymagają, aby siła Coriolisa rozwijała się i generalnie formowała się w odległości co najmniej 5 ° od równika, ponieważ siła Coriolisa wynosi tam zero.

Czy fizyka Ziemi i systemów tropikalnych jest taka, że huragan nie może przekroczyć równika po uformowaniu się, czy też siły działające przeciwko temu występują tak silne, że huragan przekraczający równik jest niezwykle rzadki? zdarzenie, którego możemy nie być świadkami za ponad 1000 lat?

Ślady i intensywność wszystkich burz tropikalnych

Komentarze

  • Z tego, co rozumiem w tej sprawie, fizycznie niemożliwe jest, aby huragan utworzony na jednej półkuli kontynuował się na drugiej półkuli, tak jak efekt Coriolisa (nie siła!) jest skierowany w przeciwnym kierunku. Po przekroczeniu równika huragan przestałby się obracać i tylko wtedy, gdy warunki byłyby odpowiednie po drugiej stronie równika (a może powinienem powiedzieć międzyzwrotnikowa strefa zbieżności?), Nowy huragan mógłby powstać z uwolnionej energii pierwotnego huraganu. Ale ponieważ jest to głównie (wykształcone?) Przypuszczenie, nie ' nie sądzę, że zasługuje na odpowiedź.
  • Czy technicznie jest to niepoprawne, aby powiedzieć ' Siła Coriolisa ' czy jest to tylko pozorna siła, a nie rzeczywista? Znam ogólnie ' efekt określany jako ' siła ' nawet jeśli jest to błędne określenie.
  • @ DrewP84 to siła w naszym układzie odniesienia i reprezentuje termin w naszych równaniach ruchu w tym układzie odniesienia, więc myślę o tym jako poprawnym. Mówimy również ” siła „, kiedy naprawdę mówimy o przyspieszeniach (ponieważ dzielimy masę ze wszystkiego), aby mogła ' nie będzie gorzej niż to.
  • Niezła opinia na ten temat w Weather Underground .
  • ” Efekt Coriolisa nie jest siłą ” jest dość podobnym argumentem do ” nie ' nie ma czegoś takiego jak siła odśrodkowa ” … I to sprawia, że tworzenie linków jest dla mnie prawie obowiązkowe do xkcd.com/123 🙂

Odpowiedz

Nieprawdopodobne.

Powszechnie wiadomo, że siła Coriolisa jest potrzebna do uformowania huraganu, a liczba 5 o N / S jako minimum dla formacja jest szeroko nagłaśniana. Można również znaleźć zapisy dotyczące formowania się burz tropikalnych w pobliżu Indii, aż do 1,4 o N.

Problem przekroczenia równika nie jest jednak problemem formowania się huraganów, jest to problem ruchu huraganu. Z powodu Coriolisa huragan poruszający się początkowo równolegle do równika zacznie zyskiwać składnik biegunowy do swojego ruchu , w ten sposób odsuwając go od równika. Ale ponieważ jest to spowodowane Coriolisem, gdybyś mógł zbliżyć się do burzy wystarczająco blisko równika, efekt ten nie byłby tak silny. To byłby nieprawdopodobny utwór, ale ja nie chce nazwać to niemożliwym. Nie mieliśmy satelitów od tak dawna, a wszystko, co naprawdę możemy powiedzieć, to to, że nie wydarzyło się to od czasu, gdy obserwujemy.

Jednak gdyby burza przeszła przez równik, co by to zrobiła ? Na początku nic, ale w miarę jak przesuwał się dalej na przeciwległą półkulę, Coriolis działałby przeciwko burzy i spadałby, zdezorganizowałby się i przestałby być huraganem, prawdopodobnie stając się resztkowym niskim.

Tropikalne zakłócenie przekroczyło równik. Jedno z takich zakłóceń miało miejsce 27 czerwca 2008 r. W basenie Atlantyku (z południa na północ), który przez pewien czas zachowywał prawoskrętny ruch:

animowana pętla satelitarna

Komentarze

  • To również odzwierciedla moje rozumienie. I ' Ciekawi mnie ewolucja systemu tropikalnego, który uformował się w okolicach 1,4 ° N. Czy wiesz, w którym roku to się wydarzyło? Na zdjęciu widać trajektorię powyżej cyklonu na południe od Indii która początkowo porusza się w kierunku równika, ale szybko skręca w kierunku północno-zachodnim. Czy efekt beta zwiększa się w przypadku huraganu, im bliżej równika się on zbliża, co zasadniczo sprawia, że dotarcie do równika jest coraz trudniejsze?
  • @ DrewP84 W 2001 roku burzą tropikalną Vamei była burza tropikalna. niepełna lista innych burz w en.wikipedia.org/wiki/List_of_Equatorial_tropical_cyclones . Moje rozumienie efektu beta i huraganów sprawia, że zostanie on zredukowany w kierunku równika. ' dodam również edycję powyżej zakłócenia, które przeszło przez równik.
  • Dzięki!Zauważyłem animowaną pętlę z 26-27 czerwca 2008. Bardzo ciekawe! Czytałem spekulacje, że mogła to być mniejsza cecha mezolow, a nie prawdziwy prekursor cyklonu.
  • @ DrewP84 Nie ' nie chciałem zasugerować tego konkretnego zakłócenia rozwinęło się w coś więcej, tylko tyle, że generalnie zakłócenie poprzedza cyklon. Znalazłem anegdotyczne wzmianki o innym podobnym zaburzeniu, które później przekształciło się w cyklon, ale nie mogłem znaleźć żadnej wzmianki, na którą mógłbym się zwrócić, a hałas w wyszukiwarce Google dla burz przecinających równik jest ogromny (jak możesz już mieć zauważył).
  • @casey – wygląda na to, że TC en.wikipedia.org/wiki/Cyclone_Agni przekroczył równik.

Odpowiedź

Efekt Coriolisa jest niezbędny do FORMACJI, ale NIE do KONSERWACJI cyklonu tropikalnego.

Po utworzeniu, w pełnoprawnym cyklonie tropikalnym o intensywności huraganów, równowaga wiatrów jest cyklostroficzna, między gradientem ciśnienia a siłą odśrodkową, z efektem Coriolisa pomijalnym dla porównania.

Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli cyklon tropikalny jest mały, ale intensywny. Tak więc pełnoprawny cyklon tropikalny o intensywności huraganu nie napotkałby ŻADNYCH trudności, gdyby przekroczył równik.

Jego krążenie byłoby klasyfikowane jako baryczne przed przekroczeniem równika, a następnie jako antybiotyki. Tak więc pełnoprawny cyklon tropikalny o intensywności huraganu NIE osłabi się po przekroczeniu równika z powodu odwróconego efektu Coriolisa (chociaż może osłabić lub wzmocnić z innych przyczyn).

Cyklon antybiotykowy jest w pełni zgodny z prawami ruchu. Z wyjątkiem najmniejszych skal, takich jak diabły pyłowe lub wiry, jest trudny do zainicjowania, ale raz zainicjowany może być stabilny.

Cyklon tropikalny przecinający równik może być jedynym sposobem zainicjowania cyklonu antybiotykowego o skali synoptycznej. Jeśli cyklon tropikalny, szczególnie duży, przecina równik i osiąga znaczną szerokość geograficzną na przeciwległej półkuli, powiedzmy w zewnętrznych tropikach lub niższych środkowych szerokościach geograficznych, wówczas zastosowanie ma raczej przybliżenie wiatru gradientowego niż przybliżenie wiatru cyklostroficznego.

Ale wiatr gradientu antybiotykowego jest nadal stabilnym przepływem. Patrz na przykład James R. Holton i Gregory J. Hakim, Dynamic Meteorology, wydanie piąte, sekcja 3.2.5 na str. 74–77.

W przepływie z gradientem barowym siły Coriolisa i siły odśrodkowe działające na zewnątrz równoważą siłę gradientu ciśnienia działającą do wewnątrz.

W przepływie antybiotykowym siła odśrodkowa działająca na zewnątrz równoważy gradient ciśnienia i siły Coriolisa działające do wewnątrz.

Zatem dla danego gradientu ciśnień i promienia krzywizny izobarów, siła odśrodkowa musi być większa, a co za tym idzie, większa prędkość wiatru w przypadku antyarycznego cyklonu tropikalnego niż barowego.

Nie oznacza to, że cyklon tropikalny musi się nasilić, jeśli przekroczy równik. Niezależnie od tego, czy jest baryczne, czy anitbaryczne, jego intensywność zależy od dostępnej energii lub egzergii odpowiadającej temperaturom powierzchni morza i tropopauzy (z możliwymi odliczeniami dla uskoku wiatru, porywania suchego powietrza, interakcji z lądem itp.)

Pierwsza i druga zasada termodynamiki wymagają, aby gradient ciśnienia i promień krzywizny izobarów dostosowywały się do podaży egzergii – a nie odwrotnie.

Według Holtona i Hakima, huragan antybiotykowy (w skali synoptycznej) może łatwo istnieć, jeśli jest wyśrodkowany, powiedzmy tylko kilka stopni od równika na przeciwnej półkuli, ale staje się to coraz trudniejsze, a zatem coraz bardziej nieprawdopodobne wraz ze wzrostem szerokości geograficznej na przeciwnej półkuli.

To, czy na jakiejś szerokości geograficznej na przeciwnej półkuli stanie się to absolutnie niemożliwe, może być kwestią otwartą.

Małe cyklony antybiotykowe (diabły pyłowe, wiry, trąby wodne i, w mniejszym stopniu, tornada) mogą z łatwością istnieć na każdej szerokości geograficznej, na której istnieje wystarczająca egzergia, aby je wytworzyć i utrzymać.

Komentarze

  • Dostałem się tam. Kiedyś przeprowadziłem sporo badań TC, w tym profile wirowe, i zgaduję, że ta wiedza zniknęła. To powiedziawszy, opierając się na tym (nie jest to prawdziwe odniesienie do badań, ale dość wyraźne), ' masz rację istnieje region cyklostroficzny … chociaż ' jest tylko rdzeniem, który jest cyklostroficzny (taki, że ' nadal sprawia problemy TC, jak przecinał)? Wydajesz się dość dobrze poinformowany o dynamice NW. Czy możesz edytować, aby dołączyć lepsze odniesienie dla ludzi? Ale dobra informacja / odpowiedź, dobra robota.
  • Jak mówisz, na Twój nowy dodatek (o balansie antybiotykowym) v nie ' nie odpowiada, aby utworzyć równowagę … równowaga musi być stabilna, aby przetrwać. I tak jak Coriolis maleje podczas przekraczania, przepływ po prostu wejdzie do wewnątrz, a burza osłabnie …a potem, gdy Coriolis rośnie w przeciwnym kierunku, ' wciąż nie ma nic, co mogłoby sprzyjać zwiększeniu prędkości. Powinien więc po prostu oddalać się coraz bardziej od jakiejkolwiek równowagi (antyarycznej lub w inny sposób). To ' zabawny pomysł, ale ' nie przypomina superkomórki, która aktywnie generuje wirowość, aby to urzeczywistnić.
  • Chociaż według mojej najlepszej wiedzy żaden cyklon tropikalny nigdy nie przekroczył równika, niektóre z nich znajdowały się w odległości około 1 stopnia szerokości geograficznej od równika. Tak więc prawie połowa krążenia znajdowała się po przeciwnej stronie równika, a zatem była antyaryczna i działała dobrze. Potrzebujemy jednego cyklonu tropikalnego, który przekroczy równik przynajmniej do zewnętrznych tropików na przeciwnej półkuli, aby przeprowadzić eksperymentalny test pełnej antybiotyku.
  • Wydaje mi się, że technicznie jeden cal po równiku krążenie byłoby antyaryczne. … ale w analizie skali Coriolis byłby pomijalny. W odległości kilku stopni od równika byłaby to w zasadzie prosta równowaga pgf / odśrodkowa, prawda? Jak rozumiem, TC narasta, gdy ciśnienie spada z powodu utajonego wydzielania ciepła … wtedy izoallobaryczny wiatr przepływa do wewnątrz, ale Coriolis równoważy jego procent, prowadząc do zwiększonej rotacji części. Ale po przejściu przez równik Coriolis sprzeciwiłby się istniejącej rotacji, więc ' nie byłoby możliwości zwiększenia v …
  • Antybiotyk z pewnością może istnieje, jeśli odwrotny obrót karuzeli jest wystarczająco wolny. Wraz ze wzrostem prędkości odwróconego obrotu karuzeli prawdopodobnie staje się to coraz trudniejsze. Przy jakiej prędkości odwróconej rotacji, jeśli w ogóle, stanie się to absolutnie niemożliwe, może być kwestią otwartą.

Odpowiedź

Oto zarchiwizowany komentarz na stronie Obserwatorium Ziemi NASA, dotyczący szacowanego raz na 100-400 lat cyklonu równikowego – tajfunu Varmei w grudniu 2001 roku.

https://earthobservatory.nasa.gov/images/3441/a-rare-cyclone-on-the-equator

Komentarze

  • Interesujące, ale nigdzie w artykule nie wspomniano, że przeszedł tajfun równik
  • Rzeczywiście. Natknąłem się na krótki, nietechniczny komentarz Garyego Barnesa, profesora meteorologii na Uniwersytecie Hawajskim, który wydaje się być zgodny z ogólną opinią na tym forum, że tak, wirująca burza może przekroczyć równik, ale wydaje się nie być zapisem, że ktoś to faktycznie robi. soest.hawaii.edu/GG/ASK/hurricanes.html
  • Twoja odpowiedź znajduje się w innym zamku . edytuj podstawowe informacje w swoim tekście.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *