Procijenimo brzinu vjetra ciklona

Cikloni su jaki vrtložni poremećaji atmosfere čiji promjer doseže više stotina kilometara. Pokreće ih energija vodene pare, poput parnog stroja. Vodena para isparava iznad toplog tropskog mora čija temperatura je iznad 26 °C. Topli zrak, zasićen vodenom parom podiže se na visinu 12 do 15 km gdje je temperatura oko -50 °C. Na toj visini vodena para se kondenzira u kapljice vode i kristaliće leda te nastaju oblaci. Time se znatno smanjuje parcijalni tlak vodene pare pa tlak zraka naglo pada. Sniženi tlak zraka dodatno usisava topli oceanski zrak s morske površine uvis te nastaje snažno vertikalno strujanje zraka, koje dodatno snižava tlak na morskoj površini. Nastaje masovno kruženje zraka s morske površine uvis te natrag na morsku površinu. Područje blizu središta ciklona karakteriziraju snažni vjetrovi koji kruže oko središta, a čija brzina može doseći vrijednosti do 400 km/h. U središtu ciklona nalazi se područje promjera je 20-50 km sa slabim površinskim vjetrovima, gotovo bez oblaka, koje se naziva okom ciklona. U oku je tlak zraka oko 10 % niži od normalnog atmosferskog tlaka.
Možemo li procijeniti brzinu vjetra u ciklonu?
Promatrat ćemo element zraka volumena V = Ad, mase m, širine d = 50 km, te osnovice površine A koji kruži oko središta ciklona na udaljenosti 50 km. Centipetalna sila dolazi od razlike tlakova bliže i dalje od središta ciklona, pri čemu je p2 = 1 bar, a p1 = 0,9 bar. Ti tlakovi djeluju na osnovice suprotnih strana elementa volumena (vidjeti sliku). Gustoća zraka je ρ = 1,2 kg/m3. Primjenom zakona gibanja dobivamo brzinu zraka od v = 330 km/h.

plavo more