ciklònas (gr. kyklōn – besisukantis), žemo atmosferos slėgio (žemesnio už aplinkinį to paties horizontalaus lygio atmosferos slėgį) sritis, kurios centre slėgis yra mažiausias.
Oras juda spirale iš pakraščių į centrą, Šiaurės pusrutulyje – prieš, Pietų pusrutulyje – pagal laikrodžio rodyklę, todėl ciklonas dar vadinamas žemo atmosferos slėgio sūkuriu. Sūkurinės oro tėkmės, atitekėjusios į ciklono centrą, kyla aukštyn. Aukštyneigės tėkmės ciklone nulemia žemesnį oro slėgį, kylančio oro atvėsimą, vandens garų kondensaciją. Ciklono apimtoje teritorijoje orai būna vėjuoti, apsiniaukę, iškrinta kritulių. Žiemą oro temperatūra aukštesnė, vasarą žemesnė. Ciklonui būdinga šalta troposfera, žema (8,5 km) ir šilta (–50 °C) tropopauzė ir šilta stratosfera. Ciklono skersmuo maždaug nuo 1000 iki kelių tūkstančių kilometrų. Sinoptiniuose žemėlapiuose ciklonai vaizduojami koncentrinių (daugiausia ovalių arba netaisyklingų) izobarų sistemomis (barinės sistemos). Pagal vertikalųjį išsivystymą ciklonai skirstomi į žemus (iki 850 hPa izobarinio paviršiaus), vidutinius (iki 700 hPa) ir aukštus (iki 300 hPa). Pagal susidarymo vietą, struktūrą ir judėjimą skiriama netropinių platumų ir tropiniai ciklonai.
ciklono Šiaurės pusrutulyje (a) ir Pietų pusrutulyje (b) vaizdavimas sinoptiniame žemėlapyje: juodos linijos – izobaros (ir slėgis hPa), mėlynos strėlės – vėjo kryptis
Netropiniai ciklonai
Netropiniai ciklonai susidaro poliariniuose arba arktiniuose atmosferos frontuose, aukščiau 25° lygiagretės Šiaurės ir Pietų pusrutulyje. Dažnai tame pačiame fronte vienas paskui kitą atsiranda 3–5 ciklonai (ciklonų serija). Kartais jie susilieja į vieną (iki 2000 km skersmens) beveik nejudrų cikloninį sūkurį, vadinamą centriniu ciklonu. Kasdieniniuose sinoptiniuose žemėlapiuose Šiaurės pusrutulyje vienu metu galima aptikti iki 15–20 ciklonų ir 7–10 anticiklonų. Judrūs ciklonai ir anticiklonai užtikrina oro masių apykaitą tarp aukštų ir žemų platumų, sumažina tarpplatuminius temperatūros gradientus.
ciklono susidarymas ir vystymasis: a – atmosferos fronto dalis, b – banga, c – jaunas ciklonas, d – brandus ciklonas (okliuzijos stadijos pradžia), e – okliuduotas ciklonas, f – vienalytis sūkurys
Yra 4 pagrindinės ciklono evoliucijos stadijos: bangos stadija, jaunas ciklonas, brandus (okliuduotas) ciklonas ir senas, terminiu atžvilgiu simetriškas, ciklonas (vienalytis sūkurys). Susiformavus bangai, jos priekinėje dalyje šiltas oras pradeda judėti į aukštąsias platumas šalto oro link, o užnugarinėje dalyje šaltas oras juda į žemąsias platumas šilto oro link. Kadangi viršutinėje besiformuojančio barinio darinio srityje oro srautai diverguoja, tai priežeminėje – konverguoja centro link. Oras pradeda kilti į viršų. Ties bangos ketera slėgis sumažėja, susiformuoja uždara izobara. Toliau vystantis ciklonui slėgis centre dar labiau sumažėja (paprastai iki 990–1000 hPa), vėjai sustiprėja ir oras pradeda judėti apie ciklono centrą. Prasideda jauno ciklono stadija. Šiltas oras priekinėje jauno ciklono dalyje toliau juda į šiaurę, čia susiformuoja šiltasis frontas, o užnugarinėje ciklono dalyje formuojasi šaltasis frontas. Šaltasis frontas ciklone visada juda greičiau nei šiltasis, todėl pamažu jis vejasi šiltąjį frontą ir su juo susilieja. Prasideda ciklono okliudavimasis ir okliuzijos fronto formavimasis. Tai brandaus ciklono stadija. Okliuzijos proceso pradžioje ciklono centre prie žemės paviršiaus išnyksta šilto oro sektorius – šiltas oras išstumiamas į viršų ir į priekį.
Slėgis centre pasiekia žemiausias reikšmes (apie 980–990 hPa, o kartais net iki 950 hPa), vėjo greitis ciklono centre labai padidėja. Cikloninė cirkuliacija pasiekia ir aukštesnius troposferos sluoksnius (paprastai iki 5 kilometrų). Silpnėjant oro srautų divergencijai viršutinėje barinio darinio dalyje, slėgis ciklono centre pamažu didėja, ciklonas tampa šaltu, simetrišku ir mažai judriu bariniu dariniu ir galiausiai visai išnyksta. Jeigu į seno ciklono užnugarį ima veržtis šaltas oras, gali įvykti ciklono regeneracija – tuomet ciklonas terminiu atžvilgiu tampa vėl asimetriškas, slėgis jo centre ima kristi ir ciklono evoliucijos kelias prasideda iš naujo.
gilus ciklonas virš Skandinavijos 2022 02 17; mėlynomis izolinijomis parodytas kritulių kiekis (mm) per parą, juodomis – atmosferos slėgis (hPa)
Užregistruotas minimalus slėgis ciklono centre arba ciklono gilumas (perskaičiuotas jūros lygiui) – 935 hPa. Ciklono egzistavimo ciklas 4–7 paros. Troposferoje ciklono rytinė dalis (Šiaurės pusrutulyje) būna šiltesnė negu šiaurės vakarinė dalis, nes rytinėje dalyje oras yra įtraukiamas iš pietų, o vakarinėje dalyje – iš šiaurės. Šiaurės pusrutulio ciklonai juda iš vakarų į rytus, kiek nukrypdami į šiaurę, rečiau slenka iš šiaurės į pietus arba iš pietų į šiaurę ir labai retai – iš rytų į vakarus. Judėjimo vidutinis greitis Europoje apie 30 km/h, Šiaurės Amerikoje 45 km/h, Pietų pusrutulyje 40 km/h. Žiemą greitis (dėl mažesnio Žemės paviršiaus pasipriešinimo) didesnis negu vasarą. Paskutinės stadijos ciklono greitis tolygiai mažėja. Vandenynų ir žemynų vakarinėse dalyse dažniau susidaro žiemą, o centrinėse ir rytinėse dalyse – vasarą. Pagrindinio ciklono sistemose susidaro antrinių, arba dalinių, ciklonų; gali susidaryti jų serija. Kuo vėliau šios serijos ciklonas susiformuoja, tuo jis yra silpnesnis. Per metus virš Europos praslenka apie 60 ciklonų serijų (apie 300 pavienių ciklonų).
Terminiai (nefrontinės kilmės) netropinių platumų ciklonai susidaro nejudriose žemo slėgio srityse, labai įšilus paklotiniam paviršiui, vasarą – sausumoje (dažnai dykumose ir pusdykumėse), o žiemą – virš šiltų jūrų, pvz., virš Juodosios ar Viduržemio jūrų. Susidaro vienalytėje oro masėje, todėl neturi atmosferos frontų. Kadangi terminių ciklonų susidarymas susijęs su paklotinio paviršiaus įšilimu, ciklonų intensyvumas kinta per parą: dieną susidaro aukštyneigiai oro srautai, nukrinta slėgis, o naktį, atvėsus pažemio orui, ciklonas išnyksta. Kai į terminio ciklono cirkuliacijos sistemą įtraukiamas atmosferos frontas, terminis ciklonas virsta frontiniu.
Tropiniai ciklonai
Susidaro abiejuose pusrutuliuose tarp 5° ir 25° lygiagrečių. Ties pačiu ekvatoriumi jie nesiformuoja dėl labai silpnos Corioliso jėgos (slėgio gradientai greitai išsilygina ir cikloninė cirkuliacija nesusidaro). Jie mažesni už netropinių platumų ciklonus (skersmuo 300–1500 km), bet gilesni (žemiausias išmatuotas slėgis tokiame ciklone 886 hPa) ir pasižymi daug didesniais bariniais gradientais. Susidaro vienalytėje oro masėje, todėl neturi atmosferos frontų. Jiems būdingos smarkios liūtys ir perkūnijos, štorminiai vėjai, vėjo greitis 30–50 m/s, kartais 100–120 m/s. Tik atsiradusio ciklono centras juda 10–20 km/h, vėliau 30–40 km/h greičiu. Tropinio ciklono centre susidaro 15–20 km (kartais iki 200–300 km) skersmens rami zona, vadinama ciklono akimi. Joje nedaug debesų, vėjas silpnas, bet jūra smarkiai banguoja.
Tropiniai ciklonai susidaro virš vandenynų vasarą ir rudenį, kai pusiaujo konvergencijos zona pasistūmėja iki 5–20° platumos. Tam, kad susiformuotų tropinis ciklonas, reikalingos kelios sąlygos: 1) Paviršinio vandenyno sluoksnio temperatūra turi būti aukštesnė nei 26–27 °C. Tokia temperatūra lemia nepastovią apatinių atmosferos sluoksnių stratifikaciją, galingą konvekciją ir debesodarą. Vykstant vandens garų kondensacijai aukštesniuose atmosferos sluoksniuose išskiria milžiniški energijos kiekiai, kurie papildo ciklono kinetinę energiją. 2) Oro temperatūra turi greitai mažėti didėjant aukščiui, o santykinis drėgnis – išlikti pakankamai didelis. Tada konvekcijos metu gali išsiskirti ypač daug kondensacijos šilumos. 3) Horizontali vėjo kryptis ir greitis turi mažai keistis vertikalia kryptimi. 4) Viršutinėje troposferoje turi vykti oro tėkmių divergencija, kuri skatina aukštyneigį oro judėjimą.
Tropiniai ciklonai susidaro pasatų zonoje, ten, kur vyksta abiejų pusrutulių pasatinių tėkmių sutekėjimas (konvergencija), nuolat formuojasi nedidelės tropinės depresijos – žemo slėgio sūkuriai (vėjo greitis iki 17 m/s). Šiltam orui vis kylant į viršų, bariniai gradientai juose padidėja iki 15–60 hPa šimtui kilometrų. Į žemesnio slėgio sritį atitekančius oro srautus pradeda veikti Korioliso jėga. Jei išvardyti procesai nenutrūksta ir vis stiprėja, tropinė depresija perauga į tropinę audrą, o ši – į tropinį cikloną, dažniausiai vadinamą tiesiog uraganu. Tropinėje audroje vėjo greitis būna 17–32 m/s, uraganuose – 33 m/s ir didesnis. Vidutiniškai tik viena iš 8–10 tropinių depresijų išauga į uraganą.
Susiformavę tropiniai ciklonai Šiaurės pusrutulyje juda pagal bendrą pernašos kryptį į vakarus, krypdami į šiaurę. Pasiekę vidutines platumas gali virsti netropiniais frontiniais ciklonais, kurių tipiška judėjimo trajektorija iš vakarų į rytus. Tropiniam ciklonui užslinkus ant sausumos arba vėsesnio vandens paviršiaus, garavimo intensyvumas, konvekcija ir slaptosios kondensacijos šilumos išsiskyrimas labai susilpnėja, todėl ciklono energija greitai mažėja, prapliumpa katastrofinio masto liūtys.
Tropinių uraganų stiprumui vertinti, atsižvelgiant į galimą poveikį žmonių gyvenamajai aplinkai ir gamtai, taikoma Saffiro-Simpsono skalė. Ją 20 a. 8 dešimtmečio pradžioje sukūrė Jungtinių Amerikos Valstijų inžinierius Herbertas Seymouras Saffiras ir meteorologas Robertas Homeris Simpsonas. Ypač didele griaunamąja galia pasižyminčiuose V kategorijos uraganuose vėjo greitis gūsiuose gali viršyti ir 100 m/s. Milžiniškus nuostolius daro ne tik stiprus vėjas, bet ir labai stiprios liūtys (formuojasi potvyniai, nuošliaužos, selės) ar pakrančių užtvindymas. Jiems slenkant kartais iškrinta tiek kritulių, kiek per trejus metus Lietuvoje. Uraganai kartais pražudo net tūkstančius žmonių. Kasmet Žemėje susidaro nuo 30 iki daugiau kaip 100 tropinių ciklonų.
1
Vėjo greičio rekordą – 105 m/s (378 km/val.) – 1997 pasiekė taifūnas Paka Ramiojo vandenyno Guamo saloje. Pasaulyje kruviniausiu laikomas tropinis ciklonas Bhola, 1970 nusinešęs daugiau kaip 300 tūkst. gyvybių Bangladeše, tankiai gyvenamame Gangos deltos regione.
Tropiniai ciklonai įvairiuose regionuose vadinami skirtingai: Ramiajame vandenyne – taifūnais, Atlanto vandenyne ir Karibų jūros baseine – uraganais, Indijos vandenyne – tropiniais ciklonais, Indijos pietryčiuose – elefantais, Madagaskaro pakrantėse – trovadais, Australijoje – vili-vili. Jūrininkai juos dar vadina jūrų mergelėmis, nes nuo pirmųjų amžių po Kristaus tropinius ciklonus imta vadinti tik moteriškais vardais. Nuo 1979 tropikų ciklonams suteikiami ir vyriški vardai. Vardų sąrašai sudaromi uraganų tyrimų centruose.
Lietuvoje
Lietuvą dažniausiai pasiekia okliuzijos stadijos ciklonai ir veikia vidutiniškai apie 220 dienų per metus (54 ciklonai). Dažnesni šaltuoju metų laiku, retesni – šiltuoju. Žiemą ciklonai dažniausiai atslenka iš Islandijos rajono bei Norvegijos ir Barenco jūrų, o vasarą – iš Britų salų regiono per Šiaurės ir Baltijos jūras Baltosios jūros link. Visais metų laikais apie ketvirtadalis ciklonų yra pietinių trajektorijų – iš Viduržemio ir Juodosios jūros regiono. Žemiausias atmosferos slėgis – 951,6 hPa (perskaičiavus jūros lygiui) – praslenkant ciklonui Lietuvoje užregistruotas 1931 01 Dotnuvoje ir Ukmergėje.
1163
496
ciklonas
-taifūnas; -uraganas; -elefantas; -trovadas; -vili-vili;