Xoáy thuận vĩ độ ôn hòa

Các hệ thống áp thấp di chuyển ở vĩ độ ôn hòa là những yếu tố tạo ra thời tiết chính của các vùng ôn đới, mang theo mây, mưa, tuyết và gió trên khắp các lục địa trong một chu trình sống vài ngày lặp đi lặp lại.

Definition

Xoáy thuận vĩ độ ôn hòa là một hệ thống áp thấp quy mô synoptic của vùng ngoại nhiệt đới phát triển dọc theo ranh giới giữa không khí ấm và lạnh, lấy năng lượng từ sự tương phản nhiệt độ ngang thông qua sự bất ổn định khí áp.

Scope

Chủ đề này bao gồm cấu trúc và chu trình sống của các xoáy thuận ngoại nhiệt đới, các mô hình khái niệm sóng trán Na Uy và băng tải, quá trình hình thành xoáy thuận, và mối liên hệ động lực giữa các vùng áp thấp bề mặt và các sóng ở tầng trên điều khiển sự phát triển của chúng.

Core questions

• Xoáy thuận vĩ độ ôn hòa hình thành và phát triển qua chu trình sống của nó như thế nào?
• Vai trò của mặt trận cực và các sóng ở tầng trên trong sự phát triển của xoáy thuận là gì?
• Các dải băng tải tổ chức mây và mưa của xoáy thuận như thế nào?
• Tại sao một số xoáy thuận lại mạnh lên một cách bùng nổ?

Key theories

Mô hình xoáy thuận Na Uy

Bjerknes và Solberg mô tả xoáy thuận như một sóng phát triển trên mặt trận cực, phát triển các mặt trận ấm và lạnh, và cuối cùng bị bít lại, cung cấp một khung chu trình sống đã tổ chức phân tích thời tiết trên toàn thế giới.

Sự hình thành xoáy thuận khí áp

Các xoáy thuận bề mặt tăng cường khi một máng áp cao ở tầng trên gây ra sự phân kỳ ở phía trên một vùng có sự tương phản nhiệt độ mạnh ở tầng thấp, chuyển đổi năng lượng tiềm năng có sẵn thành động năng của cơn bão.

Mechanisms

Một xoáy thuận vĩ độ ôn hòa bắt đầu như một sóng nhỏ trên một ranh giới phía trước nơi không khí ấm và lạnh gặp nhau. Khi một máng áp cao di chuyển phía trên, sự phân kỳ phía trước nó loại bỏ khối lượng từ phía trên vùng áp thấp bề mặt và cho phép áp suất giảm, trong khi các dải băng tải ấm và lạnh vận chuyển không khí qua hệ thống để xây dựng các lá chắn mây và mưa của nó. Khi mặt lạnh vượt qua mặt ấm, xoáy thuận bị bít lại, cắt đứt khỏi nguồn năng lượng của nó và suy yếu.

Clinical relevance

Các xoáy thuận vĩ độ ôn hòa mang phần lớn lượng mưa mùa lạnh, gió gây thiệt hại và bão tuyết đến các lục địa ôn đới, vì vậy việc dự báo đường đi và cường độ của chúng, bao gồm cả các xoáy thuận bom phát triển nhanh chóng, là trọng tâm để bảo vệ tính mạng, tài sản, giao thông và thương mại.

History

Mô hình chu trình sống của xoáy thuận vĩ độ ôn hòa được Jacob Bjerknes và Halvor Solberg của Trường Bergen đưa ra vào năm 1922; công trình sau này đã bổ sung động lực học tầng trên của sự bất ổn định khí áp và mô tả dòng chảy không khí bằng băng tải, tinh chỉnh nhưng không thay thế mô hình khái niệm bền vững này.

Key figures

• Jacob Bjerknes
• Halvor Solberg
• Tor Bergeron

Seminal works

• bjerknes1922
• bluestein1993

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa xoáy thuận vĩ độ ôn hòa và bão là gì?

Xoáy thuận vĩ độ ôn hòa lấy năng lượng từ sự tương phản nhiệt độ ngang và có các mặt trận, hình thành ở các vùng ôn đới, trong khi bão là một hệ thống nhiệt đới lõi ấm được cung cấp năng lượng bởi nhiệt ẩn từ nước biển ấm và không có mặt trận.

Xoáy thuận bom là gì?

Xoáy thuận bom, hay bom, là một xoáy thuận vĩ độ ôn hòa có áp suất trung tâm giảm rất nhanh, theo truyền thống là ít nhất 24 hectopascal trong 24 giờ, tạo ra một cơn bão cực kỳ dữ dội với gió mạnh.