Impossível ou improvável? Furacão cruzando o equador

Nenhum furacão conhecido jamais cruzou o equador. Os furacões exigem que a força de Coriolis se desenvolva e geralmente se formem a pelo menos 5 ° de distância do equador, já que a força de Coriolis é zero lá.

A física da terra e dos sistemas tropicais é tal que é impossível para um furacão cruzar o equador após se formar, ou as forças trabalhando contra isso ocorrendo tão fortes que um furacão que atravessa o equador é extremamente raro evento que não podemos testemunhar em mais de 1000 anos?

Trilhas e intensidade de todas as tempestades tropicais

Comentários

  • Pelo que entendi do assunto, é fisicamente impossível que um furacão formado em um hemisfério continue no outro hemisfério como o efeito Coriolis (não uma força!) é direcionado na direção oposta. Ao cruzar o equador, o furacão pararia de girar, e somente se as condições fossem certas do outro lado do equador (ou devo dizer Zona de Convergência Intertropical?) Um novo furacão poderia se formar a partir da energia liberada do furacão original. Mas como isso é principalmente (um educado?), Acho que não ‘ acho que merece ser uma resposta.
  • É tecnicamente incorreto dizer ‘ Coriolis Force ‘ se for apenas uma força aparente, não real? Eu ‘ geralmente sei que o efeito é conhecido como ‘ force ‘ uniforme se este for um nome incorreto.
  • @ DrewP84 é uma força em nosso referencial e representa um termo em nossas equações de movimento naquele referencial, então acho que é correto. Também dizemos ” force ” quando estamos realmente falando sobre acelerações (quando dividimos a massa de tudo) para que possa ‘ não seja pior do que isso.
  • Belo artigo sobre o assunto no Weather Underground .
  • ” O efeito Coriolis não é uma força ” é um argumento bastante semelhante a ” não existe ‘ tal coisa como força centrífuga ” … E isso torna quase obrigatório para mim vincular para xkcd.com/123 🙂

Resposta

Improvável.

É bem sabido que a força de Coriolis é necessária para formar um furacão, e a figura de 5 o N / S é o mínimo para formação é amplamente divulgada. Você também pode encontrar registros de formação de tempestades tropicais perto da Índia, tão ao sul quanto 1,4 o N.

O problema de cruzar o Equador não é de formação de furacão, mas sim de movimento de furacão. Devido a Coriolis, um furacão inicialmente se movendo paralelamente ao Equador começará a ganhar um componente polares para seu movimento. , afastando-o assim do Equador. Mas, porque isso é devido a Coriolis, se você pudesse obter uma tempestade perto o suficiente do Equador, esse efeito não seria tão forte. Esta seria uma pista improvável, mas eu não disposto a chamá-lo de impossível. Não temos satélites há tanto tempo e tudo o que podemos realmente dizer é que isso não acontecia desde que estávamos observando.

Se uma tempestade cruzasse o equador, o que faria ? Nada no início, mas à medida que avançasse para o hemisfério oposto, Coriolis estaria trabalhando contra a tempestade e giraria, se desorganizaria e deixaria de ser um furacão, provavelmente se tornando uma baixa remanescente.

Um distúrbio tropical cruzou o equador. Um desses distúrbios ocorreu em 27 de junho de 2008 na bacia do Atlântico (sul para norte) que manteve seu movimento no sentido horário por algum tempo:

loop de satélite animado

Comentários

  • Isso também reflete meu entendimento. I ‘ Estou curioso sobre a evolução do sistema tropical que se formou perto de 1,4 ° N. Você por acaso sabe em que ano isso ocorreu? Há uma trajetória na imagem acima de um ciclone ao sul da Índia que inicialmente se move para o equador, mas rapidamente vira para o noroeste. O efeito beta aumenta em um furacão à medida que se aproxima do equador, essencialmente tornando mais e mais difícil chegar ao equador?
  • @ DrewP84 Essa tempestade foi a tempestade tropical Vamei em 2001. Há uma lista incompleta de outras tempestades em en.wikipedia.org/wiki/List_of_Equatorial_tropical_cyclones . Meu entendimento do efeito beta e das criações de furacões é que ele será reduzido em direção ao equador. Eu ‘ m também adicionando em uma edição acima de um distúrbio que cruzou o equador.
  • Obrigado!Percebi aquele loop animado de 26 a 27 de junho de 2008. Muito interessante! Eu li algumas especulações de que poderia ter sido uma característica mesolow menor em vez de um verdadeiro precursor de ciclone.
  • @ DrewP84 Eu não ‘ quis dizer que implicaria aquela perturbação específica evoluiu para algo mais, apenas que em geral uma perturbação precede um ciclone. Encontrei algumas menções anedóticas de outro distúrbio semelhante que mais tarde se transformou em um ciclone, mas não consegui encontrar nenhuma referência que pudesse acompanhar, e o ruído no Google procurando por tempestades cruzando o equador é enorme (como você já deve ter feito notado).
  • @casey – parece que TC en.wikipedia.org/wiki/Cyclone_Agni cruzou o equador.

Resposta

O efeito Coriolis é necessário para FORMAÇÃO, mas NÃO para MANUTENÇÃO de um ciclone tropical.

Uma vez formado, em um ciclone tropical de intensidade de furacão, o equilíbrio do vento é ciclostrófico, entre o gradiente de pressão e a força centrífuga, com o efeito de Coriolis insignificante em comparação.

Isso é especialmente verdadeiro se o ciclone tropical for pequeno, mas intenso. Portanto, um ciclone tropical completo com a intensidade de um furacão NÃO encontraria nenhuma dificuldade se cruzasse o equador.

Sua circulação seria classificada como bárica antes de cruzar o equador e antibárica depois. Assim, um ciclone tropical completo com intensidade de furacão NÃO enfraquecerá ao cruzar o equador devido ao efeito reverso de Coriolis (embora possa enfraquecer ou se fortalecer devido a outras causas).

Um ciclone antibárico é totalmente consistente com as leis do movimento. Exceto nas escalas menores, como redemoinhos ou redemoinhos, é difícil de iniciar, mas uma vez iniciado, pode ser estável.

Um ciclone tropical cruzando o equador pode ser a única maneira pela qual um ciclone antibárico de escala sinótica pode ser iniciado. Se um ciclone tropical, especialmente um grande, cruza o equador e atinge uma latitude apreciável no hemisfério oposto, digamos os trópicos externos ou latitudes médias mais baixas, então a aproximação do vento gradiente em vez da aproximação do vento ciclostrófico é aplicável.

Mas o vento gradiente antibárico ainda é um fluxo estável. Ver, por exemplo, James R. Holton e Gregory J. Hakim, Dynamic Meteorology Fifth Edition Section 3.2.5 nas páginas 74-77.

No fluxo de gradiente bárico, o Coriolis e as forças centrífugas atuando para fora equilibram a força do gradiente de pressão que atua para dentro.

No fluxo antibárico, a força centrífuga agindo para fora equilibra o gradiente de pressão e as forças de Coriolis agindo para dentro.

Assim, para um dado gradiente de pressão e raio de curvatura das isóbaras, a força centrífuga deve ser mais forte e, portanto, a velocidade do vento mais alta para um ciclone tropical antibárico do que para um bárico.

Isso não significa que um ciclone tropical deva se intensificar se cruzar o equador. Seja bárico ou anitbarico, sua intensidade é determinada pela energia ou exergia disponível correspondente às temperaturas da superfície do mar e da tropopausa (com possíveis deduções para cisalhamento do vento, arrastamento de ar seco, interação com a terra, etc.)

A Primeira e a Segunda Leis da Termodinâmica exigem que o gradiente de pressão e o raio de curvatura das isóbaras se ajustem ao suprimento de exergia – não vice-versa.

De acordo com Holton e Hakim, um furacão antibárico (escala sinótica) pode facilmente existir se estiver centrado, digamos, a apenas alguns graus do Equador no hemisfério oposto, mas isso se torna cada vez mais difícil e, portanto, cada vez mais improvável com o aumento da latitude no hemisfério oposto.

Se em alguma latitude no hemisfério oposto se torna absolutamente impossível, pode ser uma questão em aberto.

Ciclones antibáricos de pequena escala (redemoinhos, redemoinhos, trombas dágua e, em menor extensão, tornados) podem existir facilmente em qualquer latitude onde exergia suficiente para gerá-los e mantê-los.

Comentários

  • Você me pegou lá, uma vez eu fiz muitas pesquisas de CT, incluindo perfis de vórtice, e acho que esse conhecimento se desvaneceu. Dito isso, com base isto (não é uma referência de pesquisa verdadeira, mas bastante precisa), você ‘ está certo que há uma região ciclostrófica … embora ‘ s apenas o núcleo que é ciclostrófico (de modo que ‘ s ainda problemas para o TC quando cruzou)? Você parece bem conhecedor da dinâmica do TC. Você pode editar para incluir uma referência melhor para as pessoas? Mas boa informação / resposta, muito bem.
  • Para seu novo suplemento (sobre equilíbrio antibárico), como você diz, v não ‘ responde para criar o equilíbrio … o equilíbrio tem que ser estável para subsistir. E assim como Coriolis diminui ao cruzar, o fluxo se tornará apenas para dentro e a tempestade enfraquecerá …e então, à medida que Coriolis aumenta na direção oposta, ‘ ainda não há nada para promover um aumento na velocidade correspondente. Portanto, ele deve se afastar cada vez mais de qualquer equilíbrio (antibárico ou outro). É ‘ uma ideia divertida, mas ‘ não é como uma supercélula que gera a vorticidade ativamente para fazer isso acontecer.
  • Embora, até onde eu saiba, nenhum ciclone tropical jamais cruzou o equador, houve alguns centrados a cerca de 1 grau de latitude do equador. Assim, quase metade da circulação estava no lado oposto do equador e, portanto, antibárico, e funcionou perfeitamente. Precisamos de um ciclone tropical para cruzar o equador para, pelo menos, os trópicos externos no hemisfério oposto para fornecer um teste experimental de antibaricidade total.
  • Acho que tecnicamente uma polegada através do equador a circulação seria antibárica. .mas em análise de escala, Coriolis seria insignificante. Dentro de alguns graus do equador, seria basicamente um equilíbrio pgf / centrífugo direto, certo? Pelo que entendi, um TC aumenta conforme a pressão cai devido à liberação de calor latente … então, o vento isoalobárico flui para dentro, mas Coriolis equilibra uma porcentagem dele, levando a uma parte que se torna uma rotação aumentada. Mas assim que cruzar o equador, Coriolis se oporia à rotação existente, então ‘ não haveria como v aumentar …
  • Um redemoinho antibárico pode certamente existem se a rotação reversa do carrossel for suficientemente lenta. À medida que a velocidade de rotação reversa do carrossel aumenta, é provável que se torne cada vez mais difícil. Em que velocidade de rotação reversa, se houver, torna-se absolutamente impossível pode ser uma questão em aberto.

Resposta

Aqui está um comentário arquivado no site do Observatório da Terra da NASA, sobre um ciclone equatorial estimado uma vez em 100-400 anos – tufão Varmei em dezembro de 2001.

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

Comentários

  • Interessante, mas em nenhum lugar o artigo menciona que o tufão passou o equador
  • Certamente. Eu encontrei um breve comentário não técnico de Gary Barnes, Professor de Meteorologia da Universidade do Havaí, que parece estar de acordo com a opinião geral neste fórum de que sim, uma tempestade em rotação poderia cruzar o equador, mas parece que não haver registro de alguém realmente fazendo isso. soest.hawaii.edu/GG/ASK/hurricanes.html
  • Sua resposta está em outro castelo . edite os fundamentos em seu texto.

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