Mekanika

Mekanikaitu sumber energi primer siklon tropis adalah pelepasan panas kondensasi dari uap air terkondensasi pada ketinggian tinggi, dengan pemanasan matahari sebagai sumber awal untuk penguapan.  Oleh karena itu, siklon tropis bisa divisualisasikan sebagai raksasa vertikal mesin kalor didukung oleh mekanik didorong oleh kekuatan fisik seperti rotasi dan gravitasi bumi. [15] Dengan cara lain, siklon tropis dapat dipandang sebagai suatu jenis khusus konvektif mesoscale kompleks , yang terus mengembangkan lebih luas sumber kehangatan dan kelembaban relatif.  Sementara inti sistem hangat awal, seperti kompleks badai terorganisir, diperlukan untuk pembentukan siklon tropis, sebuah fluks besar daya yang dibutuhkan untuk menurunkan tekanan atmosfir lebih dari beberapa milibar (0,10 inci merkuri ).  The inflow kehangatan dan kelembaban dari permukaan laut yang mendasarinya sangat penting untuk memperkuat siklon tropis. [16] dalam jumlah besar yang masuk dalam siklon berada dalam terendah 1 kilometer (3.300 kaki) dari atmosfer. [17]
Kondensasi menyebabkan kecepatan angin lebih tinggi, sebagai sebagian kecil dari energi yang dilepaskan diubah menjadi energi mekanik; [18] angin lebih cepat dan tekanan rendah yang terkait dengan mereka pada gilirannya menyebabkan penguapan permukaan meningkat dan bahkan lebih kondensasi demikian.  Sebagian besar drive melepaskan energi arus naik yang meningkatkan ketinggian awan badai, mempercepat kondensasi. [19] ini loop umpan balik yang positif terus selama kondisi yang menguntungkan bagi pengembangan siklon tropis . Faktor-faktor seperti kurangnya lanjutan keseimbangan dalam distribusi massa udara juga akan memberikan energi untuk mendukung topan. Rotasi bumi menyebabkan sistem berputar, sebuah efek yang dikenal sebagai efek Coriolis , memberikan karakteristik berhubung dgn topan dan mempengaruhi lintasan badai. [20] [21]
Apa yang terutama membedakan siklon tropis dari fenomena meteorologi lainnya adalah dalam konveksi sebagai motor penggerak. [22] Karena konveksi paling kuat dalam iklim tropis , itu mendefinisikan domain awal dari siklon tropis. Sebaliknya, lintang pertengahan siklon menarik energi mereka sebagian besar dari pra-ada suhu horizontal gradien di atmosfer. [22] Untuk terus mendorong mesin panas, sebuah siklon tropis harus tetap di atas air hangat, yang menyediakan kelembaban atmosfer yang dibutuhkan untuk menjaga loop positif umpan balik berjalan. Ketika sebuah siklon tropis melewati atas tanah, itu terputus dari sumber panas dan kekuatannya berkurang dengan cepat. [23]
Menampilkan grafik penurunan suhu permukaan di Teluk Meksiko seperti badai Katrina dan Rita menyeberang
Bagian dari sebuah siklon tropis di atas lautan dapat menyebabkan lapisan atas laut untuk mendinginkan secara substansial, yang dapat mempengaruhi perkembangan siklon berikutnya. Pendinginan ini terutama disebabkan oleh upwelling air dingin dari yang lebih dalam di laut karena angin. Air pendingin menyebabkan badai melemah. Ini adalah proses umpan balik negatif yang menyebabkan badai melemah atas laut karena efek mereka sendiri.  Pendingin tambahan mungkin datang dalam bentuk air dingin dari air hujan jatuh (ini adalah karena suasana dingin pada ketinggian yang lebih tinggi). Cloud cover may also play a role in cooling the ocean, by shielding the ocean surface from direct sunlight before and slightly after the storm passage. penutup Cloud mungkin juga berperan dalam pendinginan lautan, dengan perisai permukaan laut dari sinar matahari langsung sebelum dan sedikit setelah berlalunya badai. All these effects can combine to produce a dramatic drop in sea surface temperature over a large area in just a few days. [ 24 ] Semua efek dapat bergabung untuk menghasilkan penurunan dramatis dalam suhu permukaan laut di wilayah yang luas hanya dalam beberapa hari. [24]
Scientists at the US National Center for Atmospheric Research estimate that a tropical cyclone releases heat energy at the rate of 50 to 200 exajoules (10 18 J) per day, [ 19 ] equivalent to about 1 PW (10 15 watt). Para ilmuwan di Amerika Serikat Pusat Nasional Penelitian Atmosfer memperkirakan bahwa siklon tropis melepaskan energi panas pada tingkat 5-20 exajoules (10 18 J) per hari, [19] setara dengan sekitar 1 PW (10 15 watt). This rate of energy release is equivalent to 70 times the world energy consumption of humans and 200 times the worldwide electrical generating capacity, or to exploding a 10- megaton nuclear bomb every 20 minutes. [ 19 ] [ 25 ] Tingkat ini melepaskan energi setara dengan 70 kali konsumsi energi dunia manusia dan 200 kali kapasitas pembangkit listrik di seluruh dunia, atau untuk meledak 10 - megaton bom nuklir setiap 20 menit. [19] [25]
While the most obvious motion of clouds is toward the center, tropical cyclones also develop an upper-level (high-altitude) outward flow of clouds. Sedangkan gerakan yang paling jelas dari awan adalah menuju pusat, siklon tropis juga mengembangkan tingkat-atas (ketinggian tinggi) arus keluar dari awan. These originate from air that has released its moisture and is expelled at high altitude through the "chimney" of the storm engine. [ 15 ] This outflow produces high, thin cirrus clouds that spiral away from the center. Ini berasal dari udara yang telah dirilis dan kelembaban yang dikeluarkan pada ketinggian tinggi melalui cerobong asap "" mesin badai. [15] keluar ini menghasilkan tinggi, tipis awan cirrus yang spiral jauh dari pusat. The clouds are thin enough for the sun to be visible through them. Awan-awan tipis cukup untuk matahari akan terlihat melalui mereka. These high cirrus clouds may be the first signs of an approaching tropical cyclone. [ 26 ] As air parcels are lifted within the eye of the storm the vorticity is reduced, causing the outflow from a tropical cyclone to have anti-cyclonic motion. Awan ini cirrus tinggi mungkin merupakan tanda pertama dari sebuah siklon tropis mendekat. [26] Seperti udara bidang diangkat dalam mata badai yang vortisitas berkurang, menyebabkan arus keluar dari siklon tropis memiliki anti-berhubung dgn topan gerak.