DE STRUCTUUR VAN TROPISCHE CYCLONEN

Posted on

Een Tropische Cycloon is een thermisch laag, heeft geen fronten en ontwikkeld zich boven de oceaan. Tropische Cyclonen hebben dezelfde kenmerkende structuur. Een aantal kenmerken zien we bij alle Tropische Stormen en Cyclonen. De grenslaag met de stroming naar het laag toe, het oog omringd door zeer actieve convectieve (Cb, Cu) bewolking (eye wall met wall clouds) met hier omheen spiraal gewijs, cyclonaal gekromde wolkenbanden (rainbands), de cirrus bewolking (Cirrus Cloud Shield) en de anti cyclonale uitstroom bovenin de troposfeer. Bij intensivering van deze systemen wordt op satellietbeelden het wolkenloze oog zichtbaar. Op het noordelijk halfrond waait de wind van een Tropische Cycloon tegen de wijzers van de klok op het zuidelijk halfrond met de wijzers van de klok. Dit bepaalt ook de structuur van de spiraal gekromde wolkenbanden

Figuur 01:

Figuur 01:
Schematische weergave van een tropische cycloon.

 

In de grenslaag stroomt de lucht naar het centrum toe waarbij de lucht spiraalsgewijs opstijgt in combinatie met de sterke convectie stijgbewegingen (central eyewall en rainbands) om op grote hoogte, net onder de tropopauze, anti cyclonaal uit de stromen (120 hPa, ongeveer 15 km hoogte). Sterke convectieve bewegingen (t.g.v. CIFK en CISK) kan er toe leiden dat de convectie doorschiet tot boven de tropopauze. Tegelijkertijd zorgt convergentie van drogere lucht net boven de grenslaag voor entrainment waardoor de typische vorming van de spiraal gekromde wolkenbanden ontstaat.

Figuur 02:

Figuur 02:
Het verloop van de componenten van de windvector – boven – en stromings grootheden – onder – als functie van de afstand tot het oog (Uit: Riehl, 1979).

Figuur 03:

Figuur 03:
Radiële component van de windsnelheid, absoluut – links – en relatief ten opzichte van de tropische cycloon – rechts) (Uit: Riehl, 1979).

 

 

 

 

 

 

 

 

De windvector is te ontbinden in een tangentiële (tangential) en een radiële (radial) component. De kleinste van deze twee is de radiële component. Deze is gericht naar het centrum van de Tropische Cycloon toe en veroorzaakt de convergentie (figuur 03). De tangentiële component staat loodrecht op de radiële en is verreweg de grootste van de twee. Vanwege de radiële component, zullen er grote vorticiteiten ontstaan als gevolg van het behoud van impulsmoment. De sterkste winden komen in praktisch alle gevallen in het rechter achterkwadrant voor – meekijkend met de bewegingsrichting van de Tropische Cycloon – dit komt door de eigen snelheid van de Tropische Cycloon. Wordt de snelheid ten opzichte van de Tropische Cycloon zelf beschouwd, dan ligt het maximum in het rechter voorkwadrant (figuur 04).

De kerndruk van de tropische cycloon ligt meestal rond de 950 hPa. Eens per jaar komt er wel eens voor met een kerndruk lager dan 900 hPa. Op gematigde breedten zijn kerndrukken van rond de 920 hPa de meest extreem voorkomende.

De enorme windsnelheden en de adiabatische afkoeling als lucht van hoge naar lage druk stroomt zorgen er voor dat er zeer grote hoeveelheden latente warmte en sensibele warmte tussen de oceaan en de TC worden uitgewisseld. De latente warmte is de bron van energie voor de TC. Deze houdt haar aan de gang. Boven land is het dan ook snel afgelopen met de TC. Na slecht enkele tientallen kilometers over land begint de intensiteit al snel af te nemen.

De zeewatertemperatuur is na passage van een T.C. vaak één, soms enkele graden, afgekoeld.