1
Основным механизмом развития тропических циклонов является конвекция. С поверхности океана происходит испарение, влажный и теплый воздух поднимается вверх и водяной пар начинает конденсироваться, в результате чего происходит выделение скрытого тепла конденсации. Это тепло затем и трансформируется в кинетическую энергию, придающую урагану силу: увеличивается скорость ветра, падает давление. Таким образом, чем теплее вода, тем более интенсивным получается ураган.
Однако ураганы образуются только там, где существует отличная от нуля отклоняющая сила вращения Земли. В принципе, наиболее теплая вода локализована в районе экватора, но тропические циклоны на экваторе никогда не зарождаются. Они могут формироваться только севернее или (для южного полушария) южнее 5-го градуса широты.
2
Если сравнивать тропические циклоны с циклонами умеренных широт, то по структуре они сильно различаются. У последних выделяют теплый и холодный фронты, теплый сектор и холодную тыловую часть, поэтому в умеренных широтах погода может меняться очень резко: при прохождении теплого фронта теплеет, зимой наблюдаются обильные снегопады, гололед, а когда за холодным фронтом начинает дуть северный или северо-западный ветер, холодает. Тропический же циклон симметричный: в любой его части, расположенной на равном удалении от центра, все характеристики — температура, влажность, скорость ветра — приблизительно одинаковые.
3
Тропический циклон в своем развитии проходит несколько стадий. Сначала появляется слабая тропическая депрессия, где имеется одна замкнутая изобара на уровне моря (на приземных картах, которые нам обычно показывают по телевизору), и скорость ветра поднимается до 17 м/с. Каждый день на карте таких депрессий можно зафиксировать несколько штук, но только некоторые развиваются дальше. Второй наступает стадия тропического шторма. Это достаточно интенсивный вихрь, который хорошо виден в поле облачности и представляет собой несколько закрученных облачных спиралей, но в нем еще не наблюдается глаза бури. Затем, если условия благоприятны, происходит дальнейшее развитие и возникает тропический ураган, в котором глаз бури уже есть, давление в центре меньше 980 кПа и скорость ветра больше 33 м/с. Ураганы в зависимости от скорости ветра и давления подразделяются еще 5 категорий по шкале Саффира-Симпсона.
Во всей области тропического циклона потоки воздуха восходящие, и вся его зона покрыта плотной облачностью, из которой выпадают осадки, но глаз бури — это маленький центр урагана, в котором небо безоблачное. Связано это с тем, что там, в отличие от всех окружающих районов, происходит опускание воздуха. Глаз окружен так называемой стеной глаза бури, в которой сконцентрированы наиболее интенсивные осадки и самые высокие конвективные облака — они могут достигать в тропиках 20 км. Максимальная скорость ветра в тропических циклонах отмечается в кольце штормовых ветров на расстоянии примерно 150 км от центра вихря.
4
Для того, чтобы ураган мог развиться, помимо теплой воды, нужно еще, чтобы тропический циклон находился на достаточно обширной открытой водной поверхности. Он должен зародиться в центральных частях океана, тогда испаряющаяся влага будет его подпитывать по мере продвижения. Если же он зарождается вблизи материка, то его траектория достаточно быстро приведет его на сушу, и там произойдет его ослабление.
Наиболее интенсивные тропические циклоны формируются либо в самом конце лета, либо осенью: именно в этот период вода прогревается наиболее сильно. Такие сильные вихри, как «Катрина» и «Сэнди» пришлись как раз на осень. Кроме того, на развитие урагана влияет синоптическая ситуация: может наблюдаться одновременно два тропических циклона, а иногда бывает серия сразу из трех. Бывает, они взаимодействуют между собой, и может наблюдаться ослабление одного циклона из-за других.
5
Когда тропический циклон на своем пути встречает острова или архипелаги, скорость его перемещения уменьшается. Суша по сравнению с морем обладает большей шероховатостью, поэтому скорость ветра снижается, а так как на суше испарение всегда меньше, чем над морем, происходит и уменьшение энергии циклона. Однако, если после пересечения острова он выходит на теплую поверхность воды, то может достигнуть даже более высокой степени развития, чем до встречи с сушей. Если ураган выходит на материк, высока вероятность того, что он разрушится. Но есть и другой вариант развития: если он выйдет на сушу севернее 30-35 градуса широты, он может там встретить циклон умеренных широт и слиться с ним, что, наоборот, приведёт к его усилению. Именно это и произошло с «Сэнди».
6
«Сэнди» был совершенно атипичен — в отличие от «Катрины». Тропические циклоны Атлантики зарождаются либо у западного побережья Африки, либо в центре Атлантики, и уже потом начинают двигаться на запад, доходят до Карибского бассейна, Больших и Малых Антильских островов, а затем обычно поворачивают на северо-восток, начинают продвигаться по ходу Гольфстрима — по полосе теплой воды — и могут достигнуть умеренных широт и там уже разрушиться над холодной водой, потому что зона холодной воды однозначно означает, что тропический циклон либо трансформируется во внетропический, либо полностью разрушится.
«Сэнди» же возник в Карибском море к югу от Кубы. В принципе, такие тропические циклоны могут развиваться поздней осенью и двигаться потом в сторону Европы. Но траектория «Сэнди» была необычной, практически строго меридианально направленной. Сначала он пересек острова: Кубу, задел Гаити, прошел через Багамы. Кстати, в этот момент наблюдалось его ослабление: в Карибском море он был уже ураганом, но потом прошел через острова и ослаб до тропического шторма, что означает скорость ветра в районе 20 м/с — достаточно мало. После того, как он пересек Багамские острова и вышел на север, началось его взаимодействие с внетропическим циклоном, и это привело к усилению «Сэнди» и изменению его траектории. Он переместился на восточное побережье США, а дальше начал двигаться вглубь материка, к Канаде.
7
Другая особенность «Сэнди» — он был очень большим. Диаметр тропического циклона в среднем составляет 400-600 километров, а зона максимальных ветров сосредоточена в пределах радиуса 150-200 км. У «Сэнди» ураганные ветра наблюдались даже на радиусе 1500 км — настоящий супервихрь. Он не был очень сильным ураганом (только вторая категория, а не четвёртая или пятая), но из-за своего размера он захватил достаточно обширные территории, что и привело к такому ущербу. Бывали случаи таких крупных ураганов, но они очень редки — примерно раз в 10 лет.
