Циклон (від грец. Kyklon - кружащийся, що крутиться) - це атмосферний вихор великого (від сотень до декількох тисяч кілометрів) діаметра зі зниженим тиском повітря в центрі.
Циклон - не просто протилежність антициклону, у їх різниться механізм появи. Циклони постійно і природним чином виникають через обертання Землі, завдяки силі Коріоліса. Наслідком аксіоми Брауера про нерухомої точці є наявність в атмосфері як мінімум 1-го циклону або антициклону.
Повітря в циклоні циркулює проти годинникової стрілки в Північній півкулі і за годинниковою стрілкою в Південному. Крім того, в повітряних шарах на висоті від земної поверхні до декількох сот метрів, вітер має доданок, спрямоване до центру циклону, по баричному градієнту (в сторону зменшення тиску). Величина доданка зменшується з висотою.
Розрізняють два основних види циклонів - внетропические і тропічні (володіють особливими якостями і з'являються набагато рідше).
Позатропічні циклони утворюються в помірних або полярних широтах і мають діаметр від тисячі кілометрів спочатку розвитку, і до декількох тисяч в разі так званого центрального циклону. Посеред внетропических циклонів виділяють південні циклони, які утворюються на південному кордоні помірних широт (середземноморські, балканські, чорноморські, южнокаспійскіе і т.д.) і зміщуються на північ і північний схід. Південні циклони володіють колосальними запасами енергії; конкретно з південними циклонами в середній смузі Росії і СНД пов'язані більш сильні опади, вітри, грози, шквали і інші явища погоди.
Тропічні циклони утворюються в тропічних широтах і мають найменші розміри (сотки, зрідка - більше тисячі кілометрів), однак величезні барические градієнти і швидкості вітру, що доходять до штормових. Для подібних циклонів характерний також так званий «око бурі» - центральна область поперечником 20-30 км з відносно ясною і штильової погодою. Тропічні циклони можуть в процесі власного розвитку перетворюватися на внетропические. Нижче 8-10 ° північної і південної широти циклони з'являються вкрай рідко, а в безпосередній близькості від екватора - не народжуються зовсім.
Мале атмосферний тиск в циклоні припадає на центр циклону; до периферії воно виростає, тобто горизонтальні баричні градієнти орієнтовані зовні циклону всередину. У відмінно розвиненому циклоні тиск у центрі на рівні моря може знижуватися до 950-960 мбар (1 бар = 105 н / м2), а в окремих випадках до 930-920 мбар (при середньому тиску на рівні моря близько 1012 мбар).
Замкнені ізобари (смуги рівного тиску) неправильної, проте в загальному округлої форми обмежують область зниженого тиску (баричну депресію) поперечником від декількох сотень км до 2-3 тисяч км. У цій області повітря знаходиться у вихровому русі. У вільній атмосфері, вище прикордонного шару атмосфери (близько 1000 м) він рухається приблизно по ізобарах, відхиляючись від баричного градієнта на кут, близький до прямого, на право в Північній півкулі і на ліво в Південному (внаслідок впливу відхиляючої сили Коріоліса і відцентрової сили, виникає при русі по криволінійних траєкторіях).
У прикордонному шарі вітер внаслідок сили тертя більш-менш істотно (залежно від висоти) відхиляється від ізобар в бік баричного градієнта. У земної поверхні вітер утворює з баричним градієнтом кут порядку 60 °, тобто до обертального руху повітря приєднується напрямок повітря всередину циклону. Смуги струму приймають форму спіралей, що сходяться до центру циклону. Швидкості вітру в циклоні сильніше, ніж в суміжних областях атмосфери; час від часу вони домагаються більш 20 м / с (шторм) і навіть більше 30 м / с (ураган).
У зв'язку з висхідними складовими руху повітря, окремо поблизу фронтів атмосферних, в циклоні переважає похмура погода. Основна частина опадів в позатропічних широтах випадає саме в циклоні. Внаслідок вихрового руху повітря в область циклону втягуються різні по температурі повітряні маси з різних широт Землі. З цим пов'язана температурна асиметрія циклону: в різних його секторах температури повітря різні. Це відноситься особливо до рухомих циклонів, що виникають на основних фронтах тропосфери (арктичних, антарктичних, полярних). Спостерігаються, але, слабенькі ( «розмиті») циклони над теплими ділянками земної поверхні (пустелі, внутрішні моря) - так звані теплові депресії - нерухомі, з досить рівномірним розподілом температури.
З висотою ізобари циклону поступово втрачають замкнуту форму. Це відбувається по-різному, залежно від стадії розвитку циклону і від розподілу температури в ньому. У початковій стадії розвитку рухливий (передній) циклон охоплює лише нижню частину тропосфери. У стадії найбільшого розвитку циклон може поширюватися на всю висоту тропосфери і навіть сягати в нижню стратосферу. Теплові депресії завжди обмежуються нижньою тропосферою.
Рухливі циклони переміщаються в атмосфері в загальному з заходу на схід. У кожному окремо взятому випадку напрямок переміщення визначається напрямком загального переносу повітря у верхній тропосфері. Зворотні переміщення рідкісні. Середні швидкості переміщення циклону порядку 30-45 км / ч, однак зустрічаються циклони, які рухаються швидше (до 100 км / год), окремо в початкових стадіях розвитку; в заключній стадії циклони можуть довго не поміняти положення.
Переміщення циклону через який-небудь район викликає різкі і значні місцеві (локальні) конфігурації не тільки атмосферного тиску і вітру, проте також температури і вологості повітря, хмарності, опадів.
Рухливі циклони розвиваються зазвичай на раніше з'явилися основних фронтах тропосфери, як хвильові обурення при перенесенні повітря по обидва боки фронту. Неврівноважені передні хвилі виростають і перетворюються в циклонічні вихори. Переміщаючись уздовж фронту (зазвичай витягнутого по широті), циклон, в свою чергу, деформує його, створюючи меридіональні складові вітру і тим самим сприяючи переносу теплого повітря в передній (східній) частині циклону до високих широт і холодного повітря в тиловій (західної) частини циклону - до низьких широт. У південній частині циклону в нижніх шарах створюється так званий теплий сектор, обмежений теплим і прохолодним фронтами (стадія молодого циклону). У наступному, при змиканні холодного і теплого фронтів (оклюзія циклону), тепле повітря відтісняється холодним повітрям від земної поверхні в найвищі верстви, теплий сектор ліквідується, і в циклоні встановлюється більш рівномірний розподіл температури (стадія оклюдованого циклону). Запас енергії, здатної перетворитися в кінетичну, в циклоні вичерпується; циклон загасає або об'єднується з іншим циклон.
На головному фронті зазвичай розвивається серія (сімейство) циклонів, що складається з декількох циклонів, що переміщаються один за одним. В кінці розвитку серії окремі ще не затухшим циклони, об'єднуючись, утворюють широкий, нерухомий, глибокий і високий центральний циклон, що складається з прохолодного повітря у всій своїй товщі. Рівномірно і він згасає. Разом з цим з утворенням циклону виникають між ними проміжні антициклони з високим тиском в центрі. Весь процес еволюції окремого циклону займає кілька днів; серія циклонів і центральний циклон можуть існувати один-два тижні. У кожній півкулі в кожен момент є можливість знайти трохи основних фронтів і пов'язаних з ними серій циклонів; загальне число циклонів за рік складає багато сотень над кожною півкулею.
Є певні широти і області, в яких утворення основних фронтів і передніх обурення відбувається відносно постійно. В результаті є певні географічні закономірності в повторюваності появи і переміщення циклонів і антициклонів і їх серій, тобто в так званій циклонічної діяльності. Але впливу суші і моря, топографії, орографії і ін. Географічних причин на освіту і переміщення циклонів і антициклонів і їх взаємодію роблять загальну картину циклонічної діяльності дуже складною і стрімко змінюється. Циклонічна діяльність призводить до междушіротному обміну повітрям, кількістю руху, тепла, води, що робить її важливим фактором в загальній циркуляції атмосфери.
Циклони з'являються не тільки в атмосфері Землі, та й в атмосферах інших планет. Наприклад, в атмосфері Юпітера вже багато років спостерігається так зване Велике червоне пляма, яке є, по всій видимості, довготривалим антициклоном.
Додатково на New-Best.com: