science >> Wetenschap >  >> Fysica

Luchtdruk Vs. Windsnelheid van een orkaan

De destructiviteit van een tropische cycloon - een orkaan genoemd in de bassins van de Noord-Atlantische Oceaan en de Noordoost-Pacifische Oceaan - hangt gedeeltelijk af van de bijbehorende kenmerken van barometrische (of atmosferische) druk en windsnelheid. Deze monsterstormen bestaan ​​uit een lagedrukcentrum - het "oog" - omringd door huilende winden en stijgende donderkoppen. Hoe extremer de barometerdrukgradiënt van de cycloon, hoe feller de wind.

Luchtdruk

Grofweg kun je denken aan barometrische druk, vaak gemeten in millibar, als het gewicht van de onderliggende lucht op een bepaald punt in de atmosfeer. Nauwkeuriger gezegd, het is evenredig met de dichtheid van de gasmoleculen in een luchteenheid. In een gebied met lage druk - en meer wijd verspreide luchtmoleculen - heeft lucht de neiging om te stijgen en onstabiel te worden, dus lagedrukcellen kunnen stormachtig en zelfs gewelddadig zijn. In een orkaan is de druk het laagst in het oog en neemt gestaag toe naarmate je verder naar buiten gaat door de oogmuur - dat gewelddadige front van onweersbuien die meteen het oog zelf omgorden - en dan door de regenbanden die de buitenste spiralen vormen.

Windsnelheid

Luchtdruk beïnvloedt rechtstreeks wind, omdat lucht uit gebieden met hoge of lage druk stroomt. Het kromtrekken van deze basisbeweging door de spin van de planeet - de Coriolis-kracht - en door wrijving zorgt ervoor dat de winden van een cycloon tegen de klok in rond het lagedrukcentrum draaien. Hoe sterker de drukgradiënt, hoe sneller de wind. In een orkaan neemt de windsnelheid toe van de buitenste regenbanden tot de oogwand. Er is weinig wind in de ogen, waar zinkende lucht troebelheid ontmoedigt; heldere luchten, of die alleen licht verhuld door hoge, onregelmatige wolken, hebben de neiging hier de overhand te hebben.

Orkaanevolutie

Orkanen ontstaan ​​uit stormachtige cellen die tropische storingen worden genoemd, vaak geactiveerd door oostelijke golven. Een reeks etappes die uiteindelijk worden bepaald door de windsnelheid markeren de progressie van een tropische verstoring naar een volwaardige tropische cycloon, een versterking die wordt aangedreven door de verdamping van warme oceaanwateren en de latente warmte die vrijkomt als waterdampen condenseren in opstijgende lucht. Een tropische depressie en evolueert als een afzonderlijke lagedrukcentrum- en wervelwindenintensiteit; de depressie wordt een tropische storm en als deze wind de 17,5 meter per seconde (39 mph) overschrijdt. Als de wind 33 meter per seconde (74 mph) bereikt, wordt de storm officieel een tropische cycloon
, oftewel orkaan of tyfoon. Hoewel de absolute waarde van de barometrische druk geen bepalend kenmerk is, hebben de meeste orkanen een oog van minder dan 990 millibar.

Recordintensiteiten

Wetenschappers gebruiken zowel barometrische druk als windsnelheid om de intensiteit van een gegeven tropische cycloon. Het meest intense record was Typhoon Tip, een machtige wervelwind die in de herfst van 1979 naar Japan brulde. De centrale druk van de Typhoon Tip registreerde op 12 oktober van dat jaar 870 millibar. Sommige schattingen suggereren echter dat de storm Tyfoon Haiyan van november 2013 mogelijk een nog lagere barometrische druk heeft bereikt: 860 millibar. Typhoon Tip neemt trouwens ook de prijs in de wacht voor de grootste cycloon ooit gemeten: de immense tyfoon pochte stormwinden die zich uitstrekten over een straal van 2.220 kilometer (1.380 mijl). Een storm in 1996 genaamd Tropical Cyclone Olivia, die landde in Australië, houdt de huidige record voor maximale aanhoudende windsnelheid: een verbazingwekkende 113 meter per seconde (253 mph).