FOTO: NASA/Wikipedia
SJEVERNU Ameriku ovih su dana u kratkom razdoblju pogodila dva vrlo razorna uragana – Harvey, koji je nastao 17. kolovoza i poharao Teksas uzrokovao je štetu veću od 70 milijardi dolara i odnio najmanje 71 život, te Irma, najsnažniji atlantski uragan u povijesti koji je poharao Karibe, a na Floridi se očekuje tijekom vikenda. U SAD-u postoji opravdani strah da bi Irma mogla izravno pogoditi Miami.
Uragani najveće štete uzrokuju kada s mora prijeđu na kopno. Najskuplji i jedan od pet najsmrtonosnijih u povijesti SAD-a bio je Katrina koji je 2005. odnio negdje između 1.200 i 1.800 života.
Što su uragani?
Uragani su najmoćnije oluje na planetu Zemlji. To su u biti olujni sustavi koji brzo rotiraju, a karakteriziraju ih nizak tlak u središtu (prema procjenama, od petka je prizemni tlak zraka u središtu Irme oko 925 hPa), snažan zračni vrtlog čija je os u središtu uragana te spiralna razdioba olujnih grmljavinskih oblaka oko oka oluje, koji donose velike količine kiše. Za usporedbu, u prosincu 1999. u Hrvatskoj tlak se s oko 1040 hPa spustio na oko 990 hPa, a dva dana kasnije na oko 975 hPa. Bilo je olujnog i orkanskog vjetra, pijavica, grmljavina i obilnih oborina.
Ovisno o snazi i lokaciji uragani se različito nazivaju – uragan (Atlantski ocean i sjeveroistočni Tihi ocean), tajfun (sjeverozapadni Tihi ocean), tropska oluja, ciklonalna oluja, tropska depresija ili pak jednostavno ciklon (južni Tihi ocean i Indijski ocean).
Prema snazi se klasificiraju različito, a najuvreženija je Saffir-Simpsonova podjela na pet kategorija, pri čemu vjetrovi iz one najviše dostižu brzine veće od 252 km na sat u neprekidnom trajanju od najmanje deset minuta.
Kako nastaju?
Uragani se najčešće formiraju krajem ljeta (na obje hemisfere) kada su razlike u temperaturi zraka u nižim slojevima atmosfere, uz toplu površinu mora i viših hladnijih slojeva atmosfere, najveće. Vrhunac sezone uragana na sjevernoj hemisferi obično je u prvoj polovini rujna.
Početni razvoj uragana koji se stvaraju u Atlantiku nastaje tisućama kilometara daleko uz zapadne obale Afrike. Čine ga mali poremećaji u mlaznoj struji zraka koja putuje s istoka na zapad iznad afričkog kontinenta. Poremećaje, koje znanstvenici nazivaju istočnim valovima, mogu pokrenuti neznatne aktivnosti poput koraka djeteta u pustinjskom pijesku (video dolje). Iz tih koraka može se roditi maleni pješčani vrtlog koji će potom možda uzrokovati razvoj olujnih oblaka u atmosferi. Te nakupine olujnih oblaka eventualno se mogu razviti u malo organiziraniji sustav grmljavinskih oblaka. Ovi sustavi putuju prema zapadu te konačno dolaze u dodir s toplim tropskim vodama Atlantika gdje se mogu pretvoriti u velike tropske oluje, a zatim čak i uragane.
Uragane hrani topao vlažan zrak nad zagrijanim vodama oceana u ekvatorijalnom području. Topao zrak diže se od površine oceana uvis. Na taj način iznad mora se stvara manjak zraka, što znači da se tlak smanjuje. To uzrokuje jačanje strujanja iz okolnih područja s višim tlakom prema području u kojem se stvara uragan. Novopridošli zrak također se zagrijava i uzdiže. Kako se nastavlja uzdizati, okolni zrak juri sa svih strana da ga nadoknadi. Topao vlažan zrak koji se uzdiže u visinama se hladi, vlaga se u njemu kondenzira te stvara oblake i oborine. Cijeli ovaj sustav oblaka i vjetrova pogonjen velikom energijom topline mora i isparavanja okreće se, privlači nove vjetrove i novu vlagu te ubrzano raste.
Zašto se okreću?
Svim uraganima, odnosno ciklonima zajedničko je da rotiraju. Pod utjecajem relativno slabe Coriolisove sile, koja nastaje zbog rotacije Zemlje oko svoje osi, oblikuje se približno kružno strujanje zraka obrnuto od kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi, a u smjeru kazaljke na satu na južnoj hemisferi s komponentom strujanja prema centru ciklone zbog djelovanja trenja. Pojednostavnjeno govoreći, kružna strujanja fluida na Zemlji nastaju na sljedeći način: Našem planetu trebaju 24 sata da se okrene oko svoje osi. Za to vrijeme mjesta u blizini ekvatora, gdje Zemlja ima najveći opseg, prelaze puno veći put nego ona uz polove. Slično vrijedi i za vodu i atmosferu u tim pojasevima. To pak znači da će se mase zraka koje se udaljavaju od ekvatora prema polovima zakretati prema istoku, odnosno u smjeru u kojem se Zemlja okreće jer će zadržati dio brzine, odnosno momenta koji su dobile u ekvatorijalnom području.
To je lako shvatiti ako zamislite da bacate papirnati avion stojeći na ekvatoru. Ako ga bacite prema sjeveru, on će imati tendenciju da ne putuje pravocrtno prema polu, već će istovremeno putovati udesno budući da je na ekvatoru, krećući se zajedno s nama i našom rukom, dobio određenu brzinu kretanja udesno, odnosno prema istoku. Ta brzina udesno veća je od brzine kojom se sjevernija područja kreću udesno, pa će vaš avion letjeti istovremeno prema sjeveru i prema istoku – udesno. Primjerice, ako ga bacite negdje u području sjeverozapada Afrike, sletjet će negdje u području sjeveroistoka Italije (video dolje).
Što je oko uragana?
Oko uragana područje je razmjerno mirnog vremena u središtu tropskih ciklona. Najčešće je kružnog oblika, promjera između 30 i 65 km, no kod snažnih oluja može biti i značajno manje – ispod 20 km. Oko je okruženo nizom oblačnih zidova prstenastog oblika koji se dižu u velike visine (i iznad 25 km uvis). Ti „zidovi“ olujnih oblaka najrazorniji su dijelovi uragana te područja najintenzivnijeg vjetra i kiše.
Kako se zrak u središnjim dijelovima ciklona diže uvis, u gornjim područjima sustava tlak raste i stvara se anticiklona. Pod njezinim utjecajem pokreću se strujanja od središta prema van. Na taj način stvara se povratna sprega, odnosno petlja u kojoj zrak kruži (grafika dolje).
Zanimljivo je da manji dio tog nakupljenog zraka ponekad, umjesto da putuje prema van, može krenuti prema središtu oluje, gdje će zbog nakupljene težine početi padati i ponekad formirati novo oko.
Sve što je opisano u ovom tekstu uglavnom je vrlo pojednostavljeno, a mnogi mehanizmi uragana ni danas nisu potpuno razjašnjeni. Tekst je sastavljen uz konzultacije s Vlastom Tutiš, načelnicom Sektora za vremenske analize i prognoze Državnog hidrometeorološkog zavoda (DHMZ).