Drönare bild av en skadad väg kvar av orkanen Iota i San Andres, Colombia, 17 november, 2020. MICHAEL AREVALO/AFP via Getty Images Orkaner är kraftiga stormar, och fångar mänsklig fantasi. Orkanen Harvey drabbade Texas i augusti 2017, översvämmar ett av de största tunnelbanorna i USA. Mindre än två veckor senare, tankarna vände sig till orkanen Irma, bland de starkaste atlantiska orkaner som någonsin uppmätts. Och när orkanen Sandy tog sig till USA:s östkust i oktober 2012, meteorologer kallade stormen utan motstycke när det gäller dess potential för skador och dödsfall, på grund av sin väg längs den tätbefolkade urbana kusten. Få händelser på jorden konkurrerar med den stora kraften hos a orkan . Också känd som tropisk cyklon och tyfoner , dessa hårda stormar kan förvränga havet till en våldsam topografi av 50 fot (15 meter) toppar och dalar, omdefiniera kustlinjer och reducera hela städer till vattnig ruin. Vissa forskare teoretiserar till och med att dinosaurierna utplånades av förhistoriska hyperkanor , en slags super-orkan som väcktes till liv av värmen från en asteroidstrejk.
Varje år, världen upplever orkansäsong . Under denna period, hundratals stormsystem spiraler ut från de tropiska områdena som omger ekvatorn, och mellan 40 och 50 av dessa stormar intensifieras till orkannivåer. På norra halvklotet, säsongen pågår från 1 juni till 30 november, medan södra halvklotet generellt upplever orkanaktivitet från januari till mars. Så 75 procent av året, man kan säkert säga att någon någonstans förmodligen oroar sig för en överhängande orkan.
En orkan bygger energi när den rör sig över havet, suger upp varmt, fuktig tropisk luft från ytan och utmatning av svalare luft uppe. Tänk på detta som stormen som andas in och ut. Orkanen eskalerar tills denna "andning" störs, som när stormen landar. Vid denna tidpunkt, stormen tappar snabbt sin fart och kraft, men inte utan att släppa loss vindhastigheter så höga som 185 mph (300 km / h) på kustområden.
I denna artikel, vi ska utforska livscykeln och anatomin hos en orkan, liksom de metoder vi använder för att klassificera och spåra dessa ultimata stormsystem när de rusar över hela världen.
Innehåll
Barometrar är ett sätt att mäta atmosfärstryck. Peter Dazeley/Getty Images För att förstå hur en orkan fungerar, du måste förstå de grundläggande principerna för atmosfärstryck . De gaser som utgör jordens atmosfär är föremål för planetens tyngdkraft. Faktiskt, atmosfären väger sammanlagt 5,5 kvadriljon ton (4,99 kvadriljoner ton). Gasmolekylerna i botten, eller de som ligger närmast jordytan där vi alla bor, komprimeras av vikten av luften ovanför dem.
Luften närmast oss är också den varmaste, eftersom atmosfären för det mesta värms upp av land och hav, inte av solen. För att förstå denna princip, tänk på en person som steker ett ägg på trottoaren på en het, solig dag. Värmen som absorberas av trottoaren friterar faktiskt ägget, inte värmen som kommer ner från solen. När luften värms upp, dess molekyler rör sig längre ifrån varandra, gör det mindre tätt. Denna luft stiger sedan till högre höjder där luftmolekyler komprimeras mindre av tyngdkraften. När det är varmt, lågtrycksluft stiger, Häftigt, högtrycksluft tar chansen att flytta in under den. Denna rörelse kallas a tryckgradientkraft.
Detta är några av de grundläggande krafterna som fungerar när ett lågtryckscentrum bildas i atmosfären-ett centrum som kan förvandlas till vad människor i Nordatlanten, Regioner i norra Stilla havet och Karibien kallar en orkan. Vad händer mer? Väl, som vi vet, värma, fuktig luft från havets yta börjar stiga snabbt. När det stiger, dess vattenånga kondenserar för att bilda stormmoln och regndroppar. Kondensen släpper ut värme som kallas latent kondensvärme . Denna latenta värme värmer den kalla luften, får den att stiga. Denna stigande luft ersätts av mer varm, fuktig luft från havet nedanför. Och cykeln fortsätter, drar mer varmt, fuktig luft in i utvecklande storm och flyttande värme från ytan till atmosfären. Detta värmeväxling skapar ett vindmönster som cirkulerar runt ett centrum, som att vatten rinner ner i ett avlopp.
Men hur är det med de signifikanta grymma vindarna? Konvergerande vindar vid ytan kolliderar och trycker sig varmt, fuktig luft uppåt. Denna stigande luft förstärker luften som redan stiger upp från ytan, så ökar cirkulationen och vindens hastigheter. Sålänge, starka vindar som blåser samma hastighet på högre höjder (upp till 30, 000 fot eller 9, 000 meter) hjälper till att ta bort den stigande hetluften från stormens centrum, upprätthålla en kontinuerlig rörelse av varm luft från ytan och hålla stormen organiserad. Om vindarna på hög höjd inte blåser i samma hastighet på alla nivåer-om vindsax finns - stormen blir oorganiserad och försvagas.
Ännu högre i atmosfären (över 30, 000 fot eller 9, 000 meter) högtrycksluft över stormens centrum tar också bort värme från den stigande luften, ytterligare driver luftcykeln och orkanens tillväxt. När högtrycksluft sugs in i stormens lågtryckscentrum, vindhastigheterna ökar. Då har du en orkan att kämpa med.
Man hör aldrig om orkaner som träffar Alaska. Det beror på att orkaner utvecklas i varma, tropiska områden där vattnet är minst 80 grader Fahrenheit (27 grader Celsius). Stormarna kräver också fuktig luft och konvergerande ekvatorialvindar. De flesta atlantiska orkaner börjar utanför Afrikas västkust, börjar som åskväder som rör sig ut över det varma, tropiska havets vatten.
En orkan lågtryckscentrum för relativt lugn kallas öga . Området runt ögat kallas ögonvägg , där stormens mest våldsamma vindar förekommer. Band av åskväder som cirkulerar utåt från ögat kallas regnband . Dessa stormar spelar en nyckelroll i avdunstnings-/kondensationscykeln som matar orkanen.
Rotationen av en orkan är en produkt av Corioliskraft , ett naturfenomen som får vätskor och fritt rörliga föremål att svänga till höger om sin destination på norra halvklotet och till vänster på södra halvklotet. Tänk dig att flyga ett litet plan direkt söderut. Medan du rör dig söderut, planeten roterar. Om du planerade ett flyg från nordpolen till ekvatorn på en karta, sökvägen verkar kurva åt höger.
Så på norra halvklotet, vindar avböjer till höger. På södra halvklotet, de avböjer till vänster. Denna vindavböjning får stormar att snurra. Som ett resultat, orkaner på norra halvklotet roterar moturs och medurs på södra halvklotet. Kraften påverkar också orkanens faktiska väg, böja dem till höger (medurs) på norra halvklotet och till vänster (moturs) om du är söder om ekvatorn. Om du inte kommer ihåg, bara flytta inom fem grader från ekvatorn; Corioliskraften är för svag där för att hjälpa till att bilda orkaner.
Orkaner börjar ofta sina liv när moln och åskväder kallas tropiska störningar . Dessa lågtrycksområden har svaga tryckgradienter och liten eller ingen rotation. De flesta av dessa störningar dör ut, men några fortsätter på vägen till orkanstatus. I dessa fall, åskväderna i störningsutlösningen latent värme , som värmer områden i störningen. Detta gör att lufttätheten inuti störningen minskar, tappar yttrycket. Vindhastigheterna ökar när svalare luft rusar under den stigande varma luften. Eftersom denna vind är utsatt för Corioliskraften, störningen börjar rotera. De inkommande vindarna ger mer fukt, som kondenserar för att bilda mer molnaktivitet och frigör latent värme i processen.
Detta foto är en sammansättning av tre dagars visningar (23 augusti, 24 och 25, 1992) av orkanen Andrew när den långsamt rörde sig över södra Florida från öst till väst. Foto med tillstånd av NASA Med tanke på förstörelsen släpper stormen loss, det är lätt att tänka på en orkan som ett slags monster. Det kanske inte är en levande organism, men det kräver näring i form av varmt, fuktig luft. Och om en tropisk störning fortsätter att hitta tillräckligt med denna "mat" och möter optimala vind- och tryckförhållanden, det kommer bara fortsätta växa.
Det kan ta allt från timmar till dagar för en tropisk störning att utvecklas till en orkan. Men om cyklons aktivitet fortsätter och vindhastigheterna ökar, den tropiska störningen går framåt i tre steg:
Mellan 80 och 100 tropiska stormar utvecklas varje år runt om i världen. Många av dem dör ut innan de kan bli för starka, men ungefär hälften av dem uppnår så småningom orkanstatus.
Orkaner varierar mycket i fysisk storlek. Vissa stormar är kompakta, med bara några få vind- och regnband bakom sig. Andra stormar är lösare - vind- och regnbandet sprids ut över hundratals eller tusentals miles. Orkanen Floyd, som träffade östra USA i september 1999, kändes från de karibiska öarna till New England.
När en orkan väl har bildats och intensifierats, den enda återstående vägen för den atmosfäriska juggernauten är dissipation. Så småningom, stormen kommer att stöta på förhållanden som förnekar den varma, fuktig luft som krävs. När en orkan rör sig mot svalare vatten på en högre breddgrad, lutningstrycket minskar, vindar långsamma, och hela stormen tämjas, från en tropisk cyklon till en svagare extratropisk cyklon som petar ut på dagar.
Den viktiga tillgången på varm, fuktig luft försvinner också när orkanen landar. Kondens och utsläpp av latent värme minskar, och friktionen i ett ojämnt landskap minskar vindhastigheterna. Detta får vindar att röra sig mer direkt in i stormens öga, eliminerar den stora tryckskillnaden som driver stormens fantastiska kraft.
Orkaner kan släppa loss otroliga skador när de träffar. Med tillräckligt förvarning dock, städer och kustområden kan ge invånarna den tid de behöver för att befästa området och till och med evakuera. För att bättre klassificera varje orkan och förbereda de drabbade för stormens intensitet, meteorologer förlitar sig på klassificeringssystem.
Det finns fem kategorier, enligt Saffir-Simpson-skalan:
En kategori 5 -orkan ska ha springande för säker mark i bråttom. Hur saker fungerar Australiska meteorologer använder en något annorlunda skala för att klassificera orkaner. Medan den australiska skalan av cyklonintensitet också rankar stormar efter vindhastighet och skador på en skala från 1 till 5, den täcker både orkaner och tropiska stormar. Dess kategori 1-hastighet börjar med toppbyar vid 63-88 kilometer i timmen (39-55 mph) och går ända upp till kategori 5 (mer än 200 km / h).
Människor går på en översvämmad gata i Myanmars största stad, Yangon, den 3 maj, 2008, efter en orkan (även om det kallas en cyklon där). AFP/Getty Images Under årtusenden, orkaner har stärkt sitt rykte som förstörare. Många människor beskriver dem till och med som förkroppsligandet av naturens kraft eller handlingar av gudomlig vrede. Ordet "orkan" härstammar faktiskt från "Hurakan, "en destruktiv maya -gud. Oavsett hur du väljer att summera eller personifiera dessa kraftfulla naturhandlingar, skadan de orsakar härrör från flera olika aspekter av stormen.
Orkaner levererar massiva skyfall av regn . En särskilt stor storm kan dumpa dussintals centimeter regn på bara en dag eller två, mycket av det inåt landet. Den mängden regn kan skapa översvämningar, potentiellt förödande stora områden på vägen till orkanens hårda centrum.
Dessutom, höga vindar i stormen kan orsaka omfattande strukturella skador på både konstgjorda och naturliga strukturer. Dessa vindar kan rulla över fordon, kollapsa väggar och blåsa över träd. Orkanens rådande vindar driver en vägg av vatten, kallade a stormsvallvåg , framför det. Om stormfloden råkar sammanfalla med högvatten, det orsakar stranderosion och betydande översvämningar i inlandet.
Tornado:en av bonuseffekterna av orkaner. Paul &Lindamarie Ambrose/Getty Images Orkanen i sig är ofta bara början. Stormens vindar gyter ofta tornados , som är mindre, mer intensiva cyklonstormar som orsakar ytterligare skada. Du kan läsa mer om dem i How Tornadoes Work.
Omfattningen av orkanskador beror inte bara på stormens styrka, men också hur det tar kontakt med marken. I många fall, stormen betar bara kusten, sparar stränderna sin fulla kraft. Orkanskador beror också starkt på om vänster eller höger sida av en orkan träffar ett visst område. Den högra sidan av en orkan packar mer slag eftersom vindhastigheten och orkanens rörelsehastighet kompletterar varandra där. På vänstra sidan, orkanens rörelsehastighet drar från vindhastigheten.
Denna kombination av vindar, regn och översvämningar kan jämna ut en kuststad och orsaka betydande skador på städer långt från kusten. 1996, Orkanen Fran svepte 241 km inåt landet för att träffa Raleigh, N.C. Tiotusentals hem skadades eller förstördes, miljontals träd föll, strömmen var avstängd i veckor i vissa områden och den totala skadan mättes i miljarder dollar.
En WC-130J Hurricane Hunter utställd på Guatemalas flygvapenbas i Guatemala City i mars 2008. AFP/Getty Images För att övervaka och spåra utvecklingen och rörelsen av en orkan, meteorologer förlitar sig på fjärranalys av satelliter, samt data som samlats in av specialutrustade flygplan. På marken, Regionala specialiserade meteorologiska centra , ett nätverk av globala centra utsedda av World Meteorological Organization, åtalas för att spåra och meddela allmänheten om extremt väder.
Väder satelliter använder olika sensorer för att samla olika typer av information om orkaner. De spårar synliga moln och luftcirkulationsmönster, medan radar mäter regn, vindhastigheter och nederbörd. Infraröda sensorer upptäcker också viktiga temperaturskillnader i stormen, samt molnhöjder.
De Hurricane Hunters är medlemmar i 53:e väderrekognoseringsskvadron/403:e flygeln, baserad på Keesler Air Force Base i Biloxi, Miss. Sedan 1965, Hurricane Hunters-teamet har använt C-130 Hercules, ett mycket robust turbopropplan för att flyga in i tropiska stormar och orkaner. Den enda skillnaden mellan detta plan och lastversionen är den specialiserade, mycket känslig väderutrustning installerad på WC-130. Teamet kan täcka upp till fem stormuppdrag per dag, var som helst från mitten av Atlanten till Hawaii.
Hurricane Hunters samlar information om vindhastigheter, regn och barometertryck i stormen. De vidarebefordrar sedan denna information till National Hurricane Center i Miami, Fla. Om du är nyfiken på dessa dumdristiga piloter, läs Varför skulle någon flyga ett flygplan in i en orkan?
Meteorologer tar all stormdata de tar emot och använder den för att skapa datorprognosmodeller, kallad spagettimodeller . Baserat på en hel del nuvarande och tidigare statistiska data, dessa virtuella stormar gör det möjligt för forskare att förutse en orkans väg och förändringar i intensitet i god tid före landningen. Med denna data, regeringar och nyhetsbyråer kan helst varna invånare i kustområden och kraftigt minska förlusten av liv under en orkan.
Långsiktig prognos gör nu att meteorologer kan förutsäga hur många orkaner som kommer att ske under en kommande säsong och studera trender och mönster i det globala klimatet.
Att namnge en orkan är inte så svårt, men att döpa de döda i efterdyningarna av en orkan är uppenbarligen. Bilden är en av 1, 464 vita flaggor med namnen på personer som dog i Louisiana till följd av orkanen Katrina. Getty Images Medan du personifierar en massiv, destruktiv kraft ger verkligen en jazzigare rubrik, praxis att namnge orkaner har sitt ursprung hos meteorologer, inte medier. Ofta är mer än en tropisk storm aktiv samtidigt, så vilket bättre sätt att skilja dem åt än att namnge dem?
I flera hundra år har invånare i Västindien kallade ofta orkaner efter den katolska helgons dag då stormen landade. Om en storm kom på årsdagen av en tidigare storm, ett nummer tilldelades. Till exempel, Orkanen San Felipe slog till i Puerto Rico den 13 september, 1876. En annan storm slog till Puerto Rico samma dag 1928, så denna storm fick namnet orkanen San Felipe den andra.
Under andra världskriget, väderansvariga gav bara orkaner maskulina namn. Dessa namn följde noga radiokodnamn för bokstäver i alfabetet. Detta system, som det västindiska helgonsystemet, drog från en begränsad namngivningspool. I början av 1950 -talet vädertjänster började namnge stormar alfabetiskt och med endast kvinnliga namn. I slutet av 1970 -talet denna praxis ersattes med jämställdhetssystemet med alternerande maskulina och kvinnliga namn. Världsmeteorologiska organisationen (WMO) fortsätter denna praxis än idag.
Säsongens första orkan får ett namn som börjar med bokstaven A, den andra med bokstaven B och så vidare. Eftersom stormarna påverkar olika delar av världen, namnlistorna kommer från olika kulturer och nationaliteter.
Orkaner i Stilla havet tilldelas ett annat namn än atlantiska stormar. Till exempel, den första orkanen under orkansäsongen 2001 var en Stilla havs storm nära Acapulco, Mexiko, heter Adolf. Den första atlantiska stormen under säsongen 2001 fick namnet Allison. En förutbestämd lista med namn på potentiella framtida stormar är tillgänglig från National Hurricane Center.
Om en orkan orsakar betydande skador, ett land som drabbats av stormen kan begära att namnet på orkanen "pensioneras" av WMO. Ett pensionerat namn kan inte återutges till en tropisk storm i minst 10 år. Detta hjälper till att undvika allmän förvirring och förenkla både historisk och juridisk journalföring.
Orkaner som Ivan, bilden här i september 2004 över Gulf Coast, var här långt innan vi var. Foto med tillstånd NOAA Vår moderna förståelse av orkaner beror till stor del på bara ett århundrades värde av vetenskapliga studier och journalföring, men stormarna har dikterat den mänskliga historiens gång i årtusenden. Trots allt, de är en del av ett atmosfäriskt system som föregår mänskligheten med miljarder år.
Medan forskare i stort sett är kvar att spekulera om styrkan i mesozoiska eran stormar, geologer har upptäckt tecken på järnålders orkaner i lager av sediment. När stormfloder sköljer över land och in i sjöar, de lämnar sandfläktar bakom sig. Forskare kan koldata organiska material över och under sanden för att bestämma ett ungefärligt stormdatum.
Ett team från Louisiana State University studerade tusentals års värde av sjöbäddsbevis och upptäckte att, under de senaste 3, 400 år, ett dussin kategori 4 eller högre orkaner träffade området - men de flesta av dem inträffade 1, 000 år eller mer sedan [källa:Young]. Fynd som dessa gör det möjligt för forskare att bättre studera långsiktiga vädermönster och möjligen få en bättre uppfattning om nuvarande klimattrender.
Så långt som mänskliga register går, de gamla mayaerna i Sydamerika gjorde några av de tidigaste omnämnandena av orkaner i sina hieroglyfer. De följande århundradena är fyllda med berättelser om orkaner som påverkar krigets utfall, koloniseringsinsatser och otaliga personliga liv.
Bara för att nämna några, orkanaktivitet hindrade följande havssatsningar genom förstörelse och spridning av havsflottor:
I dag, modern meteorologi hindrar de flesta orkaner från att komma oanmälda, kraftigt minska de massiva orkanens dödsfall under tidigare århundraden. Men även med förvarning, regeringar och invånarna i kustområdena måste fortfarande förbereda sig ordentligt inför de kommande stormarna.
Under tiden, vissa experter ser fram emot framtiden med oro. Vissa pekar på perioder med intensiv orkanaktivitet i jordens förflutna och oroar sig för att sådana trender kan komma tillbaka. Andra hävdar att den globala uppvärmningen som orsakas av den ökade produktionen av växthusgaser kommer att leda till större orkanzoner och kraftigare stormar. Trots allt, orkaner trivs varmt, fuktigt vatten, och en varmare jord kan ge mer näring åt tropiska stormar.
Ursprungligen publicerat:25 aug, 2000
