Xoáy thuận

Trong khí tượng học, xoáy thuận (còn gọi là xoáy tụ) là khối không khí lớn xoay quanh một vùng áp suất thấp mạnh. Xoáy thuận được đặc trưng bởi gió xoáy vào trong và xoay quanh một vùng áp suất thấp.
Các hệ thống áp suất thấp lớn nhất là các xoáy cực (Polar vortex) và xoáy thuận ngoài nhiệt đới với quy mô lớn nhất (synoptic scale). Các xoáy thuận lõi ấm như xoáy thuận nhiệt đới và các xoáy thuận cận nhiệt đới cũng nằm trong quy mô này. Các xoáy thuận cỡ trung, lốc xoáy và lốc cát thuộc quy mô trung nhỏ hơn . Các xoáy thuận cấp cao có thể tồn tại mà không có vùng áp suất thấp ở bề mặt, và có thể chụm lại từ đáy của vùng áp suất thấp nhiệt đới thuộc phần trên của tầng đối lưu trong những tháng mùa hè ở Bắc bán cầu. Các xoáy thuận cũng xuất hiện trên các hành tinh ngoài trái đất, chẳng hạn như sao Hỏa và sao Hải Vương . Sự hình thành xoáy thuận mô tả quá trình hình thành và cường độ của xoáy thuận . Các xoáy thuận ngoại nhiệt đới bắt đầu như là những đợt sóng ở các vùng rộng lớn có độ tương phản nhiệt độ vĩ độ trung mở rộng được gọi là các vùng baroclinic. Các vùng này kết giao và tạo thành frông thời tiết khi sự lưu hành xoáy đóng kín và tăng cường. Sau đó trong chu kỳ sống của chúng, các xoáy thuận ngoài nhiệt đới hấp lưu khi không khí lạnh làm giảm khí nóng và trở thành hệ thống lõi lạnh. Xích lốc của Một tuyến đường của xoáy thuận được hướng dẫn trong suốt vòng đời của nó từ 2 đến 6 ngày nhờ luồng lái của dòng tia cận nhiệt đới.
Frông thời tiết đánh dấu ranh giới giữa hai khối không khí có nhiệt độ, độ ẩm và mật độ khác nhau và liên quan đến các hiện tượng khí tượng nổi bật nhất. Frông lạnh mạnh đặc trưng với các dải hẹp của các cơn dông và thời tiết khắc nghiệt, và thỉnh thoảng có thể được đi trước bởi các đường squall hoặc đường khô. Frông như vậy hình thành phía tây của trung tâm lưu thông và thường di chuyển từ tây sang đông; Frông nóng hình thành ở phía Đông của trung tâm xoáy thuận và thường được đi trước bởi mây stratus cấp thấp gây mưa và sương mù. Frông nóng di chuyển hướng cực về phía trước của tuyến đường xoáy thuận. Các frông hấp lưu hình thành vào cuối chu kỳ sống của xoáy thuận ở gần trung tâm của xoáy thuận và thường bao quanh trung tâm bão.
Sự hình thành xoáy thuận nhiệt đới mô tả quá trình phát triển của xoáy thuận nhiệt đới. Các xoáy thuận nhiệt đới hình thành do nhiệt nóng tiềm ẩn dẫn bởi hoạt động của dông bão và là lõi ấm. Cơn lốc có thể chuyển đổi giữa các thời kỳ ngoại nhiệt đới, cận nhiệt đới và nhiệt đới. Xoáy thuận trung hình thành xoáy thuận lõi ấm trên mặt đất, và có thể dẫn tới sự hình thành lốc xoáy. Vòi rồng (waterspout) cũng có thể hình thành từ xoáy thuận trung, nhưng thường phát triển từ môi trường có độ bất ổn định cao và gió đứt dọc thấp. Ở Đại Tây Dương và đông bắc Thái Bình Dương, một cơn xoáy thuận nhiệt đới thường được gọi là hurricane (tên của thần gió Trung Mỹ cổ đại, Huracan), ở Ấn Độ và Nam Thái Bình Dương, nó được gọi là cyclone, và phía tây bắc Thái Bình Dương nó được gọi là typhoon.

Kết cấu

Có một số đặc điểm cấu trúc phổ biến đối với tất cả các cơn xoáy thuận. Một cơn xoáy thuận là một khu vực áp suất thấp. Một trung tâm của xoáy thuận (thường được biết đến trong một cơn bão nhiệt đới trưởng thành như là mắt bão), là khu vực có áp suất không khí thấp nhất trong vùng . Gần trung tâm, lực chênh lệch áp suất (từ áp suất ở trung tâm của xoáy thuận so với áp suất bên ngoài cơn bão) và lực từ hiệu ứng Coriolis phải ở trong một cân bằng xấp xỉ, hoặc cơn bão sẽ sụp đổ trên chính nó như là một kết quả của sự khác biệt trong áp lực.
Do hiệu ứng Coriolis, gió chảy xung quanh một xoáy thuận lớn ngược chiều kim đồng hồ ở Bắc bán cầu và theo chiều kim đồng hồ ở bán cầu Nam. Ở Bắc bán cầu, gió nhanh nhất tương đối với bề mặt trái đất do đó xảy ra ở phía đông của một xoáy thuận di chuyển về phía bắc và ở phía bắc của một xoáy thuận chuyển hướng sang phía tây; điều ngược lại xảy ra ở Nam bán cầu . Trái ngược với các hệ thống áp suất thấp, luồng gió chảy xung quanh các hệ thống áp suất cao là xoáy nghịch theo chiều kim đồng hồ ở bán cầu bắc và ngược chiều kim đồng hồ ở nam bán cầu.

Quy mô lớn

Các loại xoáy thuận sau đây có thể nhận dạng được trong biểu đồ tổng hợp.

Quy mô trung

Các loại dưới đây của xoáy thuận dưới đây không được nhận diện trong bản qu mô lớn.