TROPISCHE CYCLOGENESE

Posted on

Wat is tropische cyclogenese? Helaas bestaat geen eenduidig antwoord op deze vraag. Operationele meteorologische centra welke verantwoordelijk zijn voor het monitoren van Tropische Cyclonen en het uitgeven van waarschuwingen, houden verschillende criteria aan. Dit begint al met de verschillende criteria voor de grenswaarde van een tropische storm. Maar er is ook een overeenkomst tussen alle verschillende regio´s als het gaat om cyclogenese. Vanaf een bepaald moment zal de storm zich verder ontwikkelen tot een Tropische Cycloon waarbij deze vanaf dat moment geen externe invloeden meer nodig heeft. Dit is ook de definitie welke in dit dictaat wordt aangehouden. Tropische Cyclogenese treedt op wanneer een tropische storm zich zelfstandig verder ontwikkelt en intensiveert.

VOORWAARDEN VOOR HET ONTSTAAN VAN TROPISCHE CYCLOGENESE

Figuur 01: Maandelijkse analyse van verticale windschering en zeewater temperaturen, parameters welke gebruikt worden voor het identificeren van gebieden waar tropische cyclogenese kan optreden. Binnen de witte cirkels zijn de gebieden waar deze parameters ideaal zijn van tropische cyclogenese.

Figuur 01:
Maandelijkse analyse van verticale windschering en zeewater temperaturen, parameters welke gebruikt worden voor het identificeren van gebieden waar tropische cyclogenese kan optreden. Binnen de witte cirkels zijn de gebieden waar deze parameters ideaal zijn van tropische cyclogenese.

Om een Tropische Cycloon tot ontwikkeling te doen komen, moet aan zes voorwaarden worden voldaan:

(1) Voldoende thermische energie in het zeewater (SST > 26°C tot een diepte van 60 m)
(2) voldoende vocht op middelbaar niveau (700 hPa)
(3) voorwaardelijk onstabiliteit
(4) voldoende relatieve vorticiteit onderin de troposfeer
(5) een kleine windschering met de hoogte
(6) minimale afstand tot de evenaar van 5° breedte.

De eerste drie thermodynamische parameters zijn benodigd voor het ontstaan van diepe convectie, paramaters welke bekend staan als seizoenindicatoren voor tropische cyclogenese. De laatste drie dynamische parameters, waaronder een kleine windschering met de hoogte, bepalen de dagelijkse kans op tropische cyclogenese. De laatste jaren zijn ook enkele Tropische Cyclonen binnen 5° breedte van de evenaar ontstaan. Dit trekt deze laatste voorwaarde enigszins in twijfel maar deze Tropische Cyclonen blijven relatief klein in afmetingen. Gebieden waar voldaan wordt aan de voorwaarden (1) en (5) zijn aangegeven in figuur 01.

In principe moet aan alle deze voorwaarden zijn voldaan maar ook indien aan al deze voorwaarden is voldaan, hoeft een Tropische Cycloon nog niet op te treden. Het zijn wel de voorwaarden om diepe convectie te veroorzaken bij de aanwezigheid van een vorticiteitmaximum onderin de atmosfeer.

Met het verbeteren van waarnemingen en de resultaten van meteorologische onderzoeken komen we steeds meer te weten over de details op mesoschaal bij het ontstaan van Tropische Cyclonen. Voorlopig blijft het de vraag of we in staat zijn om bij een tropische storing in een vroeg stadium te onderkennen dat dit systeem zal uitgroeien tot een Tropische Cycloon. Een aantal synoptische en mesoschaal factoren welke tropische cyclogenese beïnvloeden zijn de afgelopen jaren ontdekt en beschreven. Met een beter begrip voor deze factoren welke tropische cyclogenese beïnvloeden wordt het in de toekomst wellicht mogelijk om in een vroeg stadium te bepalen welke tropische storing zal uitgroeien tot een Tropische Cycloon. Voorlopig blijven numerieke modellen moeite houden met het verwachten van Tropische Cyclonen.

DE MOESSON TROG

Figuur 02: Schematische weergave van het westelijk deel van de Noordelijke Stille Oceaan en de zone met tropische cyclogenese welke is opgedeeld in een moesson trog en de ITCZ. Beide komen samen in de confluente zone.

Figuur 02:
Weergave van het westelijk deel van de Stille Oceaan, de zone met tropische cyclogenese, opgedeeld in moesson trog en ITCZ. Beide komen samen in de confluente zone.

Voor de meeste oceanen is de moesson trog favoriet voor tropische cyclogenese. We beschouwen de moesson trog in het noordwestelijk deel van de Noordelijke Stille Oceaan. Bij het beschouwen van de grootschalige circulatie in het westelijk deel van de Noordelijke Stille Oceaan is het tegenwoordig gebruikelijk om deze circulatie op te delen in een moesson trog en de ITCZ zone, beide gescheiden door een confluente zone (figuur 02).

De moesson trog wordt gekenmerkt door de westelijke winden tussen de trog en de evenaar welke gepaard gaan met zware regenbuien en de oostelijke passaatwinden ten noorden van de trog. De cyclonale westelijke winden veroorzaken vorticiteit onderin de troposfeer. De ITCZ wordt gekenmerkt door de aan beide zijde heersende (oostelijke) passaatwinden. Deze convergeren in de ITCZ convectieve trog. Het overgangsgebied tussen de westelijke winden en de ITCZ oostelijke winden staat bekend als de confluente zone.

Deze combinatie van moesson trog, confluente zone en ITCZ, staat bekend als moesson regio. De moesson regio staat bekend als een ideale omgeving voor tropische cyclogenese.

AFRICAN EASTERLY WAVES

African Easterly Waves veroorzaken tropische cyclogenese zowel in de Noordelijke Atlantische Oceaan alsook in en de Noordelijke Grote Oceaan. Ze onstaan boven het Afrikaanse continent tijdens de Afrikaanse moesson (zie AFRICAN EASTERLY WAVES). In figuur AA een African Easterly wave, in dit geval een inverted V. De zwarte gestippelde lijnen geven de isobaren, in rood de 700 hPa stroomlijnen, tevens worden de gebieden aangegeven met divergentie en convergentie aan het aardoppervlak. Figuur BB toont zowel African Easterly waves alsook MCS welke uit deze systemen zijn voortgekomen.

Figuur 03: Een African Easterly Wave, in dit geval een inverted V.

Figuur 03:
Een African Easterly Wave, in dit geval een inverted V.

Figuur 04: IR beelden met African Easterly waves en MCS welke uit deze systemen zijn voortgekomen.

Figuur 04:
IR beelden – African Easterly Waves en MCS welke uit deze zijn voortgekomen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EQUATORIAL WAVES

Studies tonen aan dat zowel Equatorial Rossby Waves alsook Mixed Rossby-Gravity Waves voor tropische cyclogenese kunnen zorgen. Het verschil tussen beiden wordt het beste duidelijk door satelliet-beelden. Equatorial Rossby Waves zijn gespiegeld ten opzichte van de evenaar terwijl Mixed Rossby-Gravity waves antisymmetrisch zijn ten opzichte van de evenaar. Op de satellietbeelden is duidelijk te zien dat de golven gepaard gaan met zware convectie.

Figuur 05: Equatorial Rossby Waves zijn gespiegeld ten opzichte van de evenaar.

Figuur 05:
Equatorial Rossby Waves – gespiegeld ten opzichte van de evenaar.

Figuur 06: Mixed Rossby-Gravity Waves zijn antisymmetrisch ten opzichte van de evenaar.

Figuur 06:
Mixed Rossby-Gravity Waves – antisymmetrisch ten opzichte van de evenaar.

Figuur 07a: Bronnen voor tropische cyclogenese (2010).

Figuur 07a:
Bronnen voor tropische cyclogenese (2010).

Figuur 07b: Bronnen voor tropische cyclogenese (2010).

Figuur 07b:
Bronnen voor tropische cyclogenese (2010).