Ingen känd orkan har någonsin passerat ekvatorn. Orkaner kräver att Coriolis-kraften utvecklas och generellt bildar sig minst 5 ° från ekvatorn eftersom Coriolis-kraften är noll där.
Är jordens och de tropiska systemens fysik sådan att det är omöjligt för en orkan att korsa ekvatorn efter bildandet, eller är de krafter som arbetar mot detta så starka att en ekvatorkorsning orkan är en extremt sällsynt händelse som vi kanske inte bevittnar om 1000+ år?
Kommentarer
- Enligt vad jag förstår är det fysiskt omöjligt för en orkan som bildas på en halvklot att fortsätta på den andra halvklotet Coriolis-effekten (inte en kraft!) riktas i motsatt riktning. Genom att korsa ekvatorn skulle orkanen sluta vända, och bara om förhållandena är rätt på andra sidan ekvatorn (eller ska jag säga Intertropisk konvergenszon?) Kan en ny orkan bildas från den ursprungliga orkanens frigjorda energi. Men eftersom detta mestadels (en utbildad?) Antar att jag inte ’ tycker att det förtjänar att vara ett svar.
- Är det tekniskt fel att säga ’ Coriolis Force ’ om det bara är en uppenbar kraft, inte en verklig? Jag ’ har allmänt känt effekten som ska kallas ’ kraft ’ jämn om detta är en felaktig benämning.
- @ DrewP84 är det en kraft i vår referensram och representerar en term i våra rörelseekvationer i referensramen så jag tycker det är korrekt. Vi säger också ” tvingar ” när vi verkligen pratar om accelerationer (eftersom vi delar upp massan av allt) så att det kan ’ t vara värre än så.
- Trevlig skrivning om ämnet på Weather Underground .
- ” Coriolis-effekten är inte en kraft ” är ett ganska liknande argument som ” där ’ finns inget sådant som centrifugalkraft ” … Och det gör det nästan obligatoriskt för mig att länka till xkcd.com/123 🙂
Svar
Osannolikt.
Det är väl känt att Coriolis-styrkan behövs för att bilda en orkan, och siffran 5 o N / S som minimum för bildas allmänt. Du kan också hitta register över tropisk stormbildning nära Indien så långt söderut som 1,4 o N.
Problemet med att korsa ekvatorn är dock inte en orkanbildning, det är ett med orkanrörelse. På grund av Coriolis kommer en orkan som ursprungligen rör sig parallellt med ekvatorn att få en poleward-komponent till sin rörelse och därmed flytta bort den från ekvatorn. Men eftersom det beror på Coriolis, om du skulle kunna få en storm tillräckligt nära ekvatorn skulle denna effekt inte vara lika stark. Detta skulle vara ett osannolikt spår, men jag är inte villig att kalla det omöjligt. Vi har inte haft satelliter så länge, och allt vi verkligen kan säga är att det inte har hänt sedan vi har tittat.
Om en storm korsade dock ekvatorn, vad skulle det göra Inget först, men när det rörde sig längre in i det motsatta halvklotet, skulle Coriolis arbeta mot stormen och det skulle snurra ner, bli oorganiserat och upphöra att vara en orkan, förmodligen bli en kvarleva låg.
En tropisk störning har korsat ekvatorn. En sådan störning inträffade den 27 juni 2008 i Atlanten (söder till norr) som behöll sin medurs rörelse under en tid:
Kommentarer
- Detta återspeglar också min förståelse. Jag ’ är nyfiken på utvecklingen av det tropiska systemet som bildades nära 1,4 ° N. Känner du råkar året detta inträffade? Det finns en bana på bilden ovanför en cyklon söder om Indien som ursprungligen rör sig mot ekvatorn, men snabbt svänger mot nordväst. Ökar beta-effekten i en orkan ju närmare den kommer ekvatorn, vilket i huvudsak gör det svårare och svårare att nå ekvatorn?
- @ DrewP84 Den stormen var Tropical Storm Vamei 2001. Det finns en ofullständig lista över andra stormar vid en.wikipedia.org/wiki/List_of_Equatorial_tropical_cyclones . Min förståelse av beta-effekt och orkaner är att den kommer att reduceras mot ekvatorn. Jag ’ lägger också till i en redigering ovanför en störning som korsade ekvatorn.
- Tack!Jag märkte den animerade slingan från 26-27 juni 2008. Mycket intressant! Jag läste en del spekulationer om att det kunde ha varit en mindre mesolow-funktion snarare än en riktig cyklonprekursor.
- @ DrewP84 Jag ’ tänkte inte antyda den specifika störningen utvecklats till något mer, bara att en störning i allmänhet föregår en cyklon. Jag hittade några anekdotiska omnämnanden av en annan liknande störning som senare utvecklades till en cyklon, men jag kunde inte hitta någon referens som jag faktiskt kunde följa upp, och bullret i googling för stormar som passerar ekvatorn är enormt (som du kanske redan har märkt).
- @casey – ser ut som TC sv.wikipedia.org/wiki/Cyclone_Agni har korsat ekvatorn.
Svar
Coriolis-effekten är nödvändig för FORMATION men INTE för UNDERHÅLL av en tropisk cyklon.
När den väl bildats i en fullfjädrad tropisk cyklon med orkanintensitet är vindbalansen cyklostrofisk, mellan tryckgradient och centrifugalkraft, med Coriolis-effekten försumbar vid jämförelse.
Detta gäller särskilt om den tropiska cyklonen är liten men intensiv. Således skulle en fullfjädrad tropisk cyklon med orkanintensitet stöta på INGEN svårighet om den korsade ekvatorn.
Dess cirkulation skulle klassificeras som barisk innan den korsade ekvatorn och antibarisk efteråt. Således kommer en fullfjädrad tropisk cyklon med orkanintensitet INTE att försvagas vid korsning av ekvatorn på grund av den omvända Coriolis-effekten (även om den kan försvagas eller förstärkas av andra orsaker).
En antibarisk cyklon överensstämmer helt med rörelsens lagar. Förutom på de minsta skalorna som dammdjävar eller bubbelpooler är det svårt att initiera, men när det väl har initierats kan det vara stabilt.
En tropisk cyklon som korsar ekvatorn kan vara det enda sättet att en synoptisk skala-antibarisk cyklon kan initieras. Om en tropisk cyklon, särskilt en stor, korsar ekvatorn och uppnår en märkbar latitud på motsatt halvklot, säg de yttre tropikerna eller de lägre mellersta breddgraderna, så är gradvis vind approximering snarare än cyklostrofisk vind approximation tillämplig.
Men antibarisk lutningsvind är fortfarande ett stabilt flöde. Se till exempel James R. Holton och Gregory J. Hakim, Dynamic Meteorology Fifth Edition Avsnitt 3.2.5 på s. 74-77.
I bariskt gradientflöde balanserar Coriolis och centrifugalkrafter som verkar utåt den tryckgradientkraft som verkar inåt.
Vid antibariskt flöde balanserar centrifugalkraften som verkar utåt tryckgradienten och Coriolis-krafterna som verkar inåt.
Således för en given tryckgradient och isobarns krökningsradie måste centrifugalkraften vara starkare, och därmed vindhastigheten högre för en antibarisk tropisk cyklon än för en barisk.
Detta betyder inte att en tropisk cyklon måste intensifieras om den korsar ekvatorn. Oavsett om den är barisk eller anitbar, bestäms dess intensitet av den tillgängliga energin eller energin som motsvarar temperaturen på havsytan och tropopausen (med möjliga avdrag för vindskjuvning, medverkan av torr luft, markinteraktion etc.)
De första och andra lagen om termodynamik kräver att isobars tryckgradient och krökningsradie måste anpassas till energiförsörjningen — inte tvärtom.
Enligt Holton och Hakim kan en orkan i antibakteriell (synoptisk skala) lätt existera om den är centrerad säg bara några grader från ekvatorn i motsatt halvklot, men detta blir allt svårare och därmed mer och mer osannolikt med ökande latitud i motsatt halvklot.
Huruvida det på en viss latitud på motsatt halvklot blir absolut omöjligt kan vara en öppen fråga.
Småskaliga antibariska cykloner (dammdjävar, bubbelpooler, vattendrag och i mindre utsträckning tornader) kan lätt existera i alla latituder där tillräcklig energi finns för att generera och underhålla dem.
Kommentarer
- Du fick mig dit, en gång i tiden gjorde jag en hel del TC-forskning, inklusive vortexprofiler, och gissa att kunskap bleknade bort. Med detta sagt, baserat på detta (inte en riktig forskningsreferens, men ganska skarp), har du ’ rätt att det finns en cyklostrofisk region … fastän den ’ bara är kärnan som är cyklostrofisk (så att ’ fortfarande är besvärlig för TC när det korsade)? Du låter ganska kunnig om TC-dynamik, kan du redigera för att inkludera en bättre referens för folk? Men bra information / svar, bra gjort.
- Till ditt nya tillägg (om antibarisk balans), som du säger, svarar v inte ’ för att skapa balans … balansen måste vara stabil för att bestå. Och så när Coriolis minskar vid korsningen kommer flödet bara att bli inåt och stormen kommer att försvagas …och då Coriolis ökar i motsatt riktning, finns det fortfarande ’ ingenting som främjar en ökning av hastigheten som matchar. Så det bör bara gå längre och längre från någon balans (antibarisk eller på annat sätt). Det ’ är en rolig idé, men det ’ är inte som en supercell som genererar virvlingen aktivt för att få det att hända.
- Även om ingen tropisk cyklon, såvitt jag vet, någonsin har passerat ekvatorn, har det funnits några centrerade så nära som cirka 1 latitud från ekvatorn. Således var nästan hälften av cirkulationen på motsatt sida av ekvatorn och följaktligen antibarisk och fungerade bra. Vi behöver en tropisk cyklon för att korsa ekvatorn till åtminstone de yttre tropikerna på motsatta halvklotet för att ge ett experimentellt test av full antibaricitet.
- Jag antar att tekniskt sett en tum över ekvatorn skulle cirkulationen vara antibarisk .. men i skalanalys skulle Coriolis vara försumbar. Inom några få grader av ekvatorn skulle det i princip vara enkel pgf / centrifugalbalans, eller hur? Som jag förstår det ramlar en TC upp när trycket faller på grund av latent värmeutsläpp … då strömmar isoallobarvinden inåt, men Coriolis balanserar en procentandel av den, vilket leder till att en del blir ökad rotation. Men en gång över ekvatorn skulle Coriolis motsätta sig den befintliga rotationen, så där ’ skulle det inte vara något sätt för v att öka …
- En antibarisk bubbelpool kan verkligen finns om karusellens omvända rotation är tillräckligt långsam. När karusellens omvända rotation ökar blir det troligen allt svårare. Vid vilken hastighet av omvänd rotation, om någon, blir det helt omöjligt kan det vara en öppen fråga.
Svar
Här är en arkiverad kommentar på NASAs Earth Observatory-webbplats om en beräknad en gång i 100-400 års ekvatorcyklon – tyfonen Varmei i december 2001.
https://earthobservatory.nasa.gov/images/3441/a-rare-cyclone-on-the-equator
Kommentarer
- Intressant, men ingenstans nämner artikeln att tyfonen korsade ekvatorn
- Faktiskt. Jag stötte på en kort, icke-teknisk kommentar av Gary Barnes, professor i meteorologi vid University of Hawaii, som verkar vara i linje med den allmänna uppfattningen i detta forum att ja, en roterande storm kan korsa ekvatorn, men det verkar att inte vara någon rekord av en som faktiskt gör det. soest.hawaii.edu/GG/ASK/hurricanes.html
- Ditt svar är i ett annat slott . Vänligen redigera det väsentliga i din text.